Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
L IăM ăĐ U
Hiện nay với sự gia tăng dân s của thành ph H Chí Minh nói chung và các
khu dân c nói riêng, xử lý n ớc thải là một đề tài nóng hiện nay. Khu nhà
Thu Tâm
– Quận 9 là dự án xây dựng nằm trong kế hoạch quy hoạch lại mặt bằng đô thị của
thành ph H Chí Minh. N ớc thải từ khu dân c , khu nhà
mang đặc tính chung của
n ớc thải sinh hoạt: bị ô nhiễm b i bã cặn hữu cơ (SS), chất hữu cơ hòa tan (BOD),
các chất dầu mỡ trong sinh hoạt (th
ng là dầu thực vật) và các vi trùng gây bệnh.
Từ hiện trạng nêu trên, yêu cầu cấp thiết đặt ra là xử lý triệt để các chất ô
nhiễm để thải ra môi tr
s ng của ng
ng đạt tiêu chuẩn xả thải, không ảnh h
ng đến môi tr
ng
i dân.
Do đó, đề tài “Thiết kế hệ th ng xử lý n ớc thải sinh hoạt cho khu nhà
Thu
Tâm Quận 9 Tp.H Chí Minh” đ ợc đề ra nhằm đáp ứng nhu cầu trên.
Với đề tài này, để xử lý n ớc thải khu nhà
thì thiết kế phải phù hợp với quy
hoạch cũng nh chi phí đầu t , vận hành phù hợp, không gây ô nhiễm môi tr
ng là
lựa chọn hàng đầu.
Thiết kế hệ th ng xử lý n ớc thải sinh hoạt cho khu nhà
Thu Tâm – Quận 9
Tp.H Chí Minh với yêu cầu là đ a ra ph ơng án xử lý n ớc thải một cách hợp lý,
tính toán các công trình, khai toán giá thành, trình bày quá trình vận hành, các sự c
và biện pháp khắc phục.
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
1
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
L IăCỄMă N
Th i gian học tập tại Tr
Minh là một chặng đ
ng Đại Học Tài Nguyên Môi Tr
ng TP.H Chí
ng không dài cũng không ngắn. Trong su t quãng th i gian đó,
các thầy cô đư luôn tạo mọi điều kiện, h ớng dẫn chỉ bảo cho chúng em với sự tận tụy
và nhiệt huyết của mình. Các thầy cô đư không ngại khó khăn và giành những th i
gian quý báu của mình để giảng dạy tận tình cho chúng em. Chính những điều đó là
động lực để em không ngừng học h i, phấn đấu, trau d i kiến thức trong những năm
tháng sinh viên vừa qua.
Và luận văn t t nghiệp chính là sự vận dụng, t ng hợp, kiến thức mà em đư
đ ợc học trong những năm qua d ới sự giảng dạy của thầy cô. Hơn nữa, luận văn t t
nghiệp cũng giúp em hiểu đ ợc phần nào công việc của ng
i kỹ s môi tr
ng trong
t ơng lai. Tuy nhiên với kiến thức còn hạn hẹp nên không tránh kh i những thiếu sót,
kính mong các thầy cô góp ý, sửa chữa để em có thể hoàn thiện t t hơn.
Bên cạnh đó, để hoàn thành t t bài luận văn này, em đư nỗ lực hết sức và nhận
đ ợc sự giúp đỡ của mọi ng
i, đặc biệt là thầy Lê Hoàng Nghiêm. Thầy đư tận tình
h ớng dẫn, chỉ bảo những sai sót và những kinh nghiệm quý báu trong thực tiễn để
giúp em hoàn thành t t luận văn này.
Do đó, l i cảm ơn đầu tiên em xin chân thành gửi đến thầy Lê Hoàng Nghiêm.
Kế đến, em xin cảm ơn đến tất cả các thầy cô trong khoa Môi tr
thể thầy cô Tr
ng Đại Học Tài Nguyên Môi Tr
ng nói riêng và toàn
ng TP.H Chí Minh nói chung đư
truyền đạt kiến thức cho em su t quãng th i gian là sinh viên của tr
ng.
Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn!
Ngày 7 tháng 7 năm 2014
Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
2
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
TịMăT TăĐ ăỄNăT TăNGHI P
Thành ph H Chí Minh là thành ph lớn nhất của cả n ớc với quy mô dân s
trên 8 triệu ng
i. Là một trong những trung tâm lớn nhất n ớc về văn hóa, chính trị,
kinh tế với mức tăng tr
ng tăng đều qua các năm, nên thành ph H Chí Minh luôn
thu hút một l ợng lớn dân nhập c về làm ăn và sinh s ng. Với sự gia tăng dân s nội
bộ và gia tăng dân s cơ học do môi tr
ng
ng làm ăn thuận lợi nên nhu cầu về nhà
cho
i dân là rất lớn. Bên cạnh đó, theo định h ớng phát triển kinh tế - xã hội của
thành ph , cơ cấu kinh tế của Quận 9 đang có sự dịch chuyển từ công – nông nghiệp –
tiểu thủ công nghiệp sang công nghiệp – dịch vụ với sự hình thành các khu công
nghiệp, cho nên đư thu hút một l ợng lớn dân c về đây sinh s ng.
Nắm bắt đ ợc nhu cầu cấp thiết hiện nay, dự án khu nhà
Thu Tâm – Quận 9
đ ợc hình thành và nằm trong kế hoạch quy hoạch mặt bằng của thành ph . Nh ng
khi dự án bắt đầu hoạt động, vấn đề đáng quan tâm chính là việc n ớc thải sinh hoạt
phát sinh từ khu nhà
môi tr
đó đ ợc xử lý và giải quyết nh thế nào để không gây ô nhiễm
ng cho ngu n n ớc khi thải ra ngoài.
Do yêu cầu cấp thiết đó, đề tài “Thiết kế hệ th ng xử lý n ớc thải sinh hoạt cho
khu nhà
Thu Tâm Quận 9 Tp.H Chí Minh” đ ợc đề ra nhằm đáp ứng nhu cầu trên.
Với đề tài này, để xử lý n ớc thải khu nhà
thì thiết kế phải phù hợp với quy
hoạch cũng nh chi phí đầu t , vận hành phù hợp, không gây ô nhiễm môi tr
lựa chọn hàng đầu. Do n ớc thải sinh hoạt từ các khu dân c , khu nhà
th
nhiễm b i bã cặn hữu cơ (SS), chất hữu cơ hòa tan (BOD), các chất dầu mỡ (th
ng là
ng bị ô
ng là
dầu thực vật) và các vi trùng gây bệnh, cho nên ph ơng án xử lý lựa chọn là bể sinh
học thiếu khí Anoxic + bể sinh học hiếu khí Aerotank để xử lý các chất ô nhiễm trên.
Thiết kế hệ th ng xử lý n ớc thải sinh hoạt cho khu nhà
Thu Tâm – Quận 9
Tp.H Chí Minh với yêu cầu là đ a ra ph ơng án xử lý một cách hợp lý; tính toán các
công trình đơn vị; khai toán chi phí xây dựng + vận hành; trình bày quá trình vận
hành, các sự c và biện pháp khắc phục.
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
3
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
NH NăXÉTăC AăGIỄOăVIểNăH
NGăD N
........................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................
Ký tên
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
4
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
NH NăXÉTăC AăGIỄOăVIểNăPH NăBI N
........................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................
Ký tên
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
5
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
M CL C
Đ U ............................................................................................................... 1
L IM
L IăCỄMă N ............................................................................................................... 2
TÓM T TăĐ
ÁN T T NGHI P ............................................................................. 3
NH N XÉT C AăGIỄOăVIểNăH
NG D N ......................................................... 4
NH N XÉT C A GIÁO VIÊN PH N BI N............................................................ 5
DANH M C CH
CH
NGăM
VI T T T.................................................................................. 13
Đ U .................................................................................................. 14
GI I THI UăĐ TẨIăĐ
ÁN .................................................................................. 14
1. Đ T V NăĐ ................................................................................................... 14
2. M C TIÊU C AăĐ TÀI ............................................................................... 14
3. Đ I T
NG VÀ PH M VI TH C HI N ................................................... 14
4. N I DUNG TH C HI N................................................................................ 14
5. PH
NGăPHỄPăTH C HI N ...................................................................... 15
6. ụăNGHƾAăTH C TI N C AăĐ TÀI .......................................................... 15
CH
NGăI ................................................................................................................. 16
T NG QUAN V KHU NHÀ THU TÂM, QU N 9, THÀNH PH H CHÍ
MINH ........................................................................................................................... 16
1.1
GI I THI U CHUNG ................................................................................. 16
1.2
QUY MÔ V DI N TÍCH RANH GI I .................................................... 16
1.3
QUY MÔ DÂN S ........................................................................................ 16
1.4
C ăC U S
1.5
QUY HO CH KI N TRÚC ........................................................................ 18
D NGăĐ T ............................................................................ 17
1.5.1
Nhóm nhà
cao t ng: ............................................................................ 18
1.5.2
Nhóm nhà
th p t ng: .......................................................................... 18
1.5.3
Côngătrìnhăth
1.5.4
Côngăviênăcơyăxanh,ăv
1.6
ngăm i k t h p v iăvĕnăphòngăchoăthuê: .................. 18
n hoa s d ng công c ng và m tăn
c: ...... 18
QUY HO CH H T NG K THU T ...................................................... 19
1.6.1
H th ngăđi n .......................................................................................... 19
1.6.2
H th ng giao thông ............................................................................... 19
1.6.3
H th ng phòng cháy, ch a cháy .......................................................... 19
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
6
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
1.6.4
H th ng ch ng sét ................................................................................. 19
1.6.5
H th ng thông tin liên l c..................................................................... 20
1.6.6
H th ng c păn
1.6.7
H th ngăthoátăn
c ............................................................................... 20
1.6.8
H th ng x lỦăn
c th i ....................................................................... 21
1.6.9
H th ng thu gom rác th i ..................................................................... 21
1.7
ĐI U KI N T
c.................................................................................. 20
NHIÊN T I KHU V C .................................................. 22
1.7.1
V tríăđ a lý .............................................................................................. 22
1.7.2
Đi u ki năđ a hình .................................................................................. 22
1.7.3
Đi u ki năđ a ch t ................................................................................... 23
1.7.4
Đi u ki năkhíăt
1.7.5
Đi u ki n th yăvĕn ................................................................................. 24
1.8
ng ................................................................................ 23
ĐI U KI N KINH T - XÃ H I T I KHU V C ................................... 24
1.8.1
Đi u ki n kinh t ..................................................................................... 24
1.8.2
Đi u ki n xã h i ...................................................................................... 25
CH
NGăII ................................................................................................................ 27
T NG QUAN V CÔNG NGH X
2.1
Ngu năphátăsinh,ăđ cătínhăn
2.1.2
Thành ph n, tính ch tăn
CÁC THÔNG S
C TH I SINH HO T................ 27
C TH I SINH HO T ......................................... 27
2.1.1
2.2
c th i sinh ho t.................................... 27
c th i sinh ho t ......................................... 28
Ô NHI MăĐ CăTR NGăC AăN
C TH I ........... 30
2.2.1
Thông s v t lý ........................................................................................ 30
2.2.2
Thông s hóa h c .................................................................................... 31
2.2.3
Thông s sinh h c ................................................................................... 33
2.3
CH
T NG QUAN V N
LụăN
T NG QUAN V CỄCăPH
NGăPHỄPăX
LụăN
C TH I ........... 34
2.3.1
Ph
ngăphápăx lỦăc ăh c ..................................................................... 34
2.3.2
Ph
ngăphápăx lý hóa lý ...................................................................... 38
2.3.3
Ph
ngăphápăx lý hóa h c ................................................................... 41
2.3.4
Ph
ngăphápăx lý sinh h c .................................................................. 43
NGăIII .............................................................................................................. 50
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
7
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
Đ XU T CÁC CÔNG NGH X LụăN
C TH I CHO KHU NHÀ THU
TÂM ............................................................................................................................. 50
3.1
TÍNH CH TăN
C TH IăĐ U VÀO ...................................................... 50
3.2
TIÊU CHU N X TH I ............................................................................. 50
3.3
Đ XU T CÔNG NGH X
LÝ ............................................................... 50
3.3.1
Ph
ngăánă1 ............................................................................................ 51
3.3.2
Ph
ngăánă2 ............................................................................................ 54
3.4
L A CH N CÔNG NGH X
LụăN
C TH I ................................... 55
3.4.1
Soăsánhă2ăph
ngăánăđ xu t ................................................................ 55
3.4.2
L a ch năph
ngăánăx lý .................................................................... 57
CH
NGăIV .............................................................................................................. 58
TệNHăTOỄNăCỄCăCỌNGăTRỊNHăĐ NăV THEOăPH
4.1
THÔNG S
NGăỄNăCH N ........ 58
TÍNH TOÁN............................................................................ 58
4.1.1
M căđ c n thi t x lý ........................................................................... 58
4.1.2
Hi u su t c n thi t x lỦăn
4.1.3
Các thông s tính toán ........................................................................... 59
4.2
c th i ....................................................... 58
TệNHăTOỄNăCỄCăCỌNGăTRỊNHăĐ NăV .............................................. 60
4.2.1
Song ch n rác .......................................................................................... 60
4.2.2
B thu gom .............................................................................................. 63
4.2.3
B đi u hòa .............................................................................................. 65
4.2.4
B l ng I (b l ngăđ ng)......................................................................... 70
4.2.5
B Anoxic ................................................................................................ 77
4.2.6
B Aerotank ............................................................................................ 78
4.2.7
B l ng II (b l ngăđ ng) ....................................................................... 88
4.2.8
B ti p xúc kh trùng............................................................................. 94
4.2.9
B nén bùn............................................................................................... 98
4.2.10 Máy ép bùn ........................................................................................... 102
CH
NGăV .............................................................................................................. 105
KHAI TOÁN CHI PHÍ XÂY D NG VÀ V N HÀNH C A H TH NG ....... 105
5.1
CHIăPHệăĐ UăT
5.1.1
...................................................................................... 105
Chi phí xây d ng .................................................................................. 105
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
8
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
5.1.2
Chi phí thi t b ...................................................................................... 106
5.1.3
T ngăchiăphíăđ uăt .............................................................................. 109
5.2
CHI PHÍ V N HÀNH ................................................................................ 109
5.2.1
Chiăphíăđi nănĕng ................................................................................. 109
5.2.2
Chi phí hóa ch t ................................................................................... 110
5.2.3
Nhân công.............................................................................................. 110
5.2.4
Chi phí kh u hao .................................................................................. 111
5.2.5
Chi phí b o trì ....................................................................................... 111
5.2.6
Su tăđ uăt ............................................................................................ 111
5.3
CH
CHI PHÍ V N HÀNH ................................................................................ 111
NG VI ............................................................................................................ 112
QU N LÝ VÀ V N HÀNH H TH NG .............................................................. 112
6.1
NGUYÊN T C V N HÀNH VÀ B OăD
NG THI T B ................. 112
6.1.1
Nguyên t c v n hành nhà máy x lỦăn
6.1.2
Nguyên t c v n hành thi t b ............................................................... 112
6.1.3
Nguyên t c v n hành máy th i khí ..................................................... 112
6.1.4
Nguyên t c b oăd
6.2
M T VÀI S
C
TH
c th i ................................. 112
ng thi t b ............................................................ 113
NG G P ........................................................... 113
6.2.1
Tr m x lý............................................................................................. 113
6.2.2
Bùn th i ................................................................................................. 114
6.2.3
Ch tăđ c ................................................................................................ 115
6.2.4
S n i bùn ............................................................................................. 115
6.2.5
S t o b t .............................................................................................. 115
6.3
T
CH C QU N LÝ VÀ AN TOÀN V N HÀNH ............................... 116
6.3.1
T ch c qu n lý .................................................................................... 116
6.3.2
Khi làm vi c g n các b Aerotank, b l ng, b đi u hòa .................. 116
6.3.3
Khi v n hành và b oăd
6.3.4
Khi làm vi c v i h th ng phân ph i khí ........................................... 117
6.4
PH
ng máy th i khí ......................................... 117
NGăỄNăB O TRÌ H TH NG ..................................................... 118
6.4.1
B o trì song ch n rác ........................................................................... 118
6.4.2
B o trì máy th i khí ............................................................................. 118
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
9
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
6.4.3
CH
B oătrìămáyăb m ................................................................................... 118
NGăVII ........................................................................................................... 119
K T LU N VÀ KI N NGH .................................................................................. 119
7.1
K T LU N .................................................................................................. 119
7.2
KI N NGH ................................................................................................. 120
TÀI LI U THAM KH O........................................................................................ 121
PH L C .................................................................................................................. 122
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
10
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
DANH M C B NG
B ngă1.1ăC ăc u s d ngăđ t c a khu nhà
B ng 1.2 H th ngăđ
Thu Tâm .......................................... 17
ng giao thông trong khu v c .............................................. 19
B ng 2.1 T i tr ng ch t b nătheoăđ uăng
B ng 2.2 N ngăđ các ch t ô nhi mătrongăn
i............................................................ 28
c th i sinh ho t .............................. 29
B ng 2.3 Các ch t ô nhi m quan tr ng trong quá trình x lỦăn c th i sinh ho t
...................................................................................................................................... 30
B ng 2.4
ng d ng quá trình x lý hóa h c ............................................................ 43
B ng 3.1 S li u thành ph n tính ch tăn c th iăđ uăvƠoăvƠăđ u ra c a khu nhà
Thu Tâm ...................................................................................................................... 50
B ng 3.2 B ng so sánh b Aerotank và b SBR ....................................................... 56
B ng 4.1 H s khôngăđi u hòa chung ...................................................................... 59
B ng 4.2 H s đ tính s c c n c c b c a song ch n .......................................... 62
B ng 4.3 Tóm t t các thông s thi t k song ch n rác ............................................ 63
B ng 4.4 Tóm t t các thông s thi t k b thu gom ................................................. 65
B ng 4.5 Các d ng khu y tr n
b đi u hòa .......................................................... 66
B ng 4.6 Các thông s cho thi t b khu ch tán khí ................................................. 66
B ng 4.7 Tóm t t các thông s thi t k b đi u hòa ................................................ 70
B ng 4.8 Tóm t t các thông s thi t k b l ng I (b l ngăđ ng) ........................... 76
B ng 4.9 Tóm t t các thông s thi t k b Anoxic ................................................... 78
B ngă4.10ăCácăkíchăth
căđi n hình c a b Aerotank xáo tr n hoàn toàn .......... 81
B ng 4.11 Tóm t t các thông s thi t k b Aerotank............................................. 87
B ng 4.12 Tóm t t các thông s thi t k b l ng II ( b l ngăđ ng) ...................... 94
B ng 4.14 Li uăl
ng Chlorine cho kh trùng ........................................................ 96
B ng 4.15 Tóm t t các thông s thi t k b ti p xúc kh trùng ............................. 98
B ng 4.16 Các thông s thi t k b nén bùn tr ng l c ............................................ 99
B ng 4.17 Tóm t t các thông s thi t k b nén bùn ............................................. 102
B ng 4.18 Tóm t t các thông s thi t k máy ép bùn ............................................ 104
B ng 5.1 Chi phí xây d ng ....................................................................................... 105
B ng 5.2 Chi phí thi t b .......................................................................................... 106
B ngă5.3ăChiăphíăđi nănĕngătiêuăth trong 1 ngày ................................................. 109
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
11
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
DANH M C HÌNH
Hình 2.1 Song ch nărácăc ăgi i .................................................................................. 35
Hình 2.2 B tách d u m ............................................................................................ 37
Hình 2.3 B đi u hòa................................................................................................... 38
Hình 2.4 B SBR ......................................................................................................... 48
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
12
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
DANHăM CăCH ăVI TăT T
DNTN
: Doanh nghiệp t nhân
TNHH
: Trách nhiệm hữu hạn
BOD
: Biochemical Oxygen Demand – Nhu cầu oxy sinh hóa, mg/l
COD
: Chemical Oxygen Demand – Nhu cầu oxy hóa học, mg/l
DO
: Dissolved Oxygen – Oxy hòa tan, mg/l
F/M
: Food/Micro – Organism – Tỷ lệ l ợng thức ăn và l ợng vi sinh
vật
N
: Nitơ
P
: Photpho
SS
: Suspended Solid – Chất rắn lơ lửng, mg/l
TSS
: Total Suspended Solid – T ng chất rắn lơ lửng, mg/l
TDS
: Total Dissolves Solid – T ng chất rắn hòa tan, mg/l
SBR
: Sequencing Batch Reactor – Bể sinh học phản ứng theo mẻ
UASB
: Upflow Anaerobic Sludge Blanket Reactor – Bể sinh học kỵ khí
XLNT
: Xử lý n ớc thải
BTCT
: Bê tông c t thép
QCVN
: Quy chuẩn Việt Nam
TCXDVN
: Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
13
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
CH
NGăM ăĐ U
GI IăTHI UăĐ ăTẨIăĐ ăỄN
1.
Đ T V NăĐ
Xã hội Việt Nam đang chuyển mình để hòa nhập vào nền kinh tế thế giới, quá
trình công nghiệp hóa – hiện đại hóa không ngừng phát triển, kéo theo quá trình đô thị
hóa. Trong quá trình phát triển, nhất là trong thập kỷ vừa qua, các đô thị lớn nh Hà
Nội, Thành ph H Chí Minh… đư gặp nhiều vấn đề môi tr
ng ngày càng nghiêm
trọng do các hoạt động công nghiệp, nông nghiệp, giao thông và sinh hoạt gây ra. Bên
cạnh đó, việc quản lý và xử lý n ớc thải sinh hoạt ch a triệt để nên dẫn đến hậu quả
ngu n n ớc mặt bị ô nhiễm và ngu n n ớc ngầm cũng dần bị ô nhiễm theo làm ảnh
h
ng đến cuộc s ng của chúng ta. Hiện nay, việc quản lý n ớc thải kể cả n ớc thải
sinh hoạt là một vấn đề nan giải của các nhà quản lý môi tr
ng trên thế giới nói
chung và Việt Nam nói riêng, nên việc thiết kế hệ th ng xử lý n ớc thải là rất cần thiết
cho các khu dân c
thành ph H Chí Minh hiện nay.
Với mong mu n môi tr
ng s ng ngày càng đ ợc cải thiện, vấn đề quản lý
n ớc thải sinh hoạt đ ợc dễ dàng hơn để phù hợp với sự phát triển tất yếu của xã hội
và cải thiện ngu n tài nguyên n ớc đang bị thoái hóa và ô nhiễm nặng nề nên đề tài
“Tính toán thiết kế hệ th ng xử lý n ớc thải cho khu nhà
Thu Tâm Quận 9, công
suất 500 m3/ngày đêm” là rất cần thiết nhằm góp phần cho việc quản lý n ớc thải khu
dân c ngày càng t t hơn, hiệu quả hơn và môi tr
2.
ng ngày càng sạch đẹp hơn.
M C TIÊU C AăĐ TÀI
Tính toán thiết kế hệ th ng xử lý n ớc thải cho khu nhà
Thu Tâm Quận 9,
công suất 500 m3/ngày với yêu cầu đặt ra là n ớc thải phải đạt tiêu chuẩn xả thải
(QCVN 14:2008) cho n ớc thải loại B.
3.
Đ IăT
NG VÀ PH M VI TH C HI N
Tìm hiểu một s thông tin về n ớc thải sinh hoạt, thành phần n ớc thải sinh
hoạt… Sau đó, tính toán và thiết kế hệ th ng xử lý n ớc thải, cụ thể là n ớc thải sinh
hoạt cho khu nhà
4.
Thu Tâm.
N I DUNG TH C HI N
Giới thiệu khu nhà
Thu Tâm, Quận 9, Tp.HCM.
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
14
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
T ng quan về thành phần, tính chất và đặc tr ng của n ớc thải sinh hoạt.
Nêu ra 02 ph ơng án công nghệ xử lý n ớc thải cho dự án.
Tính toán các công trình đơn vị theo ph ơng án đư chọn.
Khái toán chi phí xây dựng và vận hành của hệ th ng xử lý n ớc thải thiết kế
trên.
Xây dựng ph ơng án vận hành và bảo trì hệ th ng xử lý n ớc thải này.
5.
PH
NGăPHỄPăTH C HI N
Ph ơng pháp thu thập s liệu: Thu thập s liệu về dân s , điều kiện tự nhiên
làm cơ s để đánh giá hiện trạng và tải l ợng chất ô nhiễm do n ớc thải sinh hoạt gây
ra khi Dự án hoạt động.
Ph ơng pháp so sánh: So sánh u khuyết điểm của các công nghệ xử lý để đ a
ra giải pháp xử lý chất thải có hiệu quả hơn.
Ph ơng pháp trao đ i ý kiến: Trong quá trình thực hiện đề tài đư tham khảo ý
kiến của giáo viên h ớng dẫn về vấn đề có liên quan.
Ph ơng pháp tính toán: Sử dụng các công thức toán học để tính toán các công
trình đơn vị của hệ th ng xử lý n ớc thải, chi phí xây dựng và vận hành hệ th ng.
Ph ơng pháp đ họa: Dùng phần mềm Autocard để mô tả kiến trúc công nghệ
xử lý n ớc thải.
6.
ụăNGHƾAăTH C TI N C AăĐ TÀI
Lựa chọn công nghệ phù hợp để có thể áp dụng thực tế cho khu đô thị.
Góp phần vào công tác bảo vệ môi tr
ng, giữ gìn cảnh quan đô thị ngày càng
trong sạch hơn.
Giúp các nhà quản lý làm việc hiệu quả và dễ dàng hơn.
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
15
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
CH
NGăI
T NGăQUANăV ăKHUăNHẨă ăTHUăTỂM,ăQU Nă9,ăTHẨNHăPH ă
H ăCHệăMINH
1.1
GI I THI U CHUNG
Khu nhà
Thu Tâm – Quận 9 do Công ty c phần đầu t th ơng mại kinh
doanh bất động sản Thu Tâm quyết định đầu t mới dự án “Khu nhà
tại ph
ng Tr
Thu Tâm STT”
ng Thạnh, Quận 9, Tp.H Chí Minh với mục tiêu giá thành hợp lý
trên cơ s đảm bảo chất l ợng công trình t t tạo diện mạo cho khu dân c mới của địa
ph ơng.
Khu nhà
nhà
Thu Tâm đ ợc đầu t xây dựng thành một khu chung c cao cấp
dạng biệt thự mới hiện đại đạt tiêu chuẩn khu dân c phát triển trong t ơng lai
với mật độ xây dựng nhà thấp tầng kết hợp với một s chung c cao tầng; nhằm phục
vụ cho mọi nhu cầu sinh hoạt và kinh doanh của c dân nơi đây và góp phần làm đẹp
bộ mặt đô thị trên tuyến đ
ng Vành Đai 3 nói riêng cũng nh thành ph nói chung.
Hệ th ng cơ s hạ tầng đ ợc đầu t đ ng bộ, hiện đại cùng các tiện ích đô thị văn
minh, cảnh quan thoáng đưng, trong lành gần gũi với thiên nhiên.
1.2
QUY MÔ V DI N TÍCH RANH GI I
Dự án khu nhà
Thu Tâm – Quận 9 có quy mô 32.594,9m2 với t ng mức đầu
t là 720 tỷ đ ng nằm trong khu t ng thể phát triển chung của Quận 9 chịu ảnh h
ng
về định h ớng phát triển kinh tế - xã hội của khu đô thị này. Vị trí của khu dự án khá
thuận lợi về mặt địa hình, giao thông…có vị trí kết n i giữa các trục và công trình
giao thông n i giữa trung tâm khu đô thị Đông Tăng Long và các h ớng trục đ
ng
Vành đai 3 gắn kết Thành ph H Chí Minh, Đ ng Nai, Bình D ơng và Long An.
Vị trí dự án có các điểm tiếp giáp nh sau:
1.3
-
Phía Đông: giáp đất tr ng và tuyến đ
ng Vành Đai 3 dự kiến quy hoạch.
-
Phía Tây: giáp khu đô thị Đông Tăng Long.
-
Phía Nam: giáp đất tr ng và rạch.
-
Phía Bắc: giáp hành lang trên b sông Cây Cấm.
QUY MÔ DÂN S
Dân s khoảng 1810 ng
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
i, trong đó:
16
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
1.4
-
Dân s nhà
chung c
-
Dân s nhà
liên kế (4 ng
C ăC U S
: 1774 ng
i/căn)
: 36 ng
i
i
D NGăĐ T
T ng diện tích khu đất
: 32.594,9 m2
Dân s dự kiến
: 1810 ng
Diện tích xây dựng toàn khu
: 9.444,1 m2
Mật độ xây dựng toàn khu
: 29%
Hệ s sử dụng đất toàn khu
: 3,38 m2
Chỉ tiêu sử dụng đất toàn khu
: 18 m2/ng
i
i
B ngă1.1ăC ăc u s d ngăđ t c a khu nhà
Lo iăđ t
STT
Thu Tâm
Di n tích (m2)
T l (%)
A
Đất nhóm
18339,7
56,3
1
Đất
8936,7
27,4
1952,4
6,0
6984,3
21,4
Đất cây xanh
2371,1
7,3
Cây xanh, công viên (CX1)
628,3
1,9
Cây xanh chung c
1742,8
5,3
Đất giao thông
7031,9
21,6
Đất giao thông trong nhóm
1382,7
4,2
Đất giao thông chung c
5649,2
17,3
B
Đất ngoài nhóm
14255,2
43,7
1
Đất công trình th ơng mại dịch vụ
1934,9
5,9
2
Rạch
1796,6
5,5
3
Giao thông đ i ngoại
7509,9
23,0
4
Đất cây xanh (CX2 – CX3 – CX4)
3013,8
9,2
32594,9
100
2
3
Đất
nhà liên kế v
Đất
chung c cao tầng
T ng
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
n
17
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
1.5
QUY HO CH KI N TRÚC
1.5.1 Nhóm nhà
cao t ng:
Vị trí
: tại lô đất ký hiệu A2.
Diện tích xây dựng
: 14.376,3 m2.
T ng s căn hộ
: 480 căn.
Tầng cao xây dựng
: 19 tầng.
Mật độ xây dựng
: 50% đ i với phần đế và 31,3% đ i với phần tháp.
Quy mô dân s
: 1.774 ng
1.5.2 Nhóm nhà
i.
th p t ng:
Vị trí:
: tại lô đất ký hiệu từ A1-1 đến A1-9.
Diện tích xây dựng
: 1.952,4 m2
T ng s căn hộ
: 9 căn.
Tầng cao xây dựng
: 3 tầng.
Mật độ xây dựng
: 54,4 – 70%.
Quy mô dân s
: 36 ng
1.5.3 Côngătrìnhăth
i.
ngăm i k t h p v iăvĕnăphòngăchoăthuê:
Vị trí
: tại lô đất ký hiệu TM.
Diện tích xây dựng
: 1.934,9 m2.
Tầng cao xây dựng
: 19 tầng.
Mật độ xây dựng
: 46,5% đ i với phần đế và 40% đ i với phần tháp.
1.5.4 Côngăviênăcơyăxanh,ăv
n hoa s d ng công c ng và m tăn
c:
T ng diện tích xây dựng: 7.181,7 m2.
-
Công viên cây xanh (ký hiệu lô đất CX1) : 628,3 m2.
-
Công viên, v
-
Cây xanh thuộc dãy cây xanh rộng 40m tính từ ranh lộ giới tuyến đ
n hoa nhóm
chung c : 1.742,8 m2.
ng
Vành đai 3 (ký hiệu lô đất CX2 và CX3) : 2.731,8 m2.
-
Cây xanh thuộc hành lang bảo vệ tuyến hạ tầng kỹ thuật (ký hiệu lô đất
CX4) : 282,2 m2.
-
Diện tích mặt n ớc (rạch) : 1.796,6 m2.
Tầng cao xây dựng
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
: 1 tầng.
18
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
Mật độ xây dựng
: 5% (tính trên diện tích lô đất công viên, v
n
hoa).
Không b trí các công trình xây dựng có kh i diện tích trên mặt đất tại các lô
đất cây xanh có ký hiệu CX2, CX3 và CX4.
1.6
QUY HO CH H T NG K THU T
1.6.1 H th ngăđi n
Chỉ tiêu cấp điện nhà liên kế nhà v
: 4 KW/căn hộ
n
Chỉ tiêu cấp điện nhà chung c cao tầng
: 4 KW/căn hộ
Chỉ tiêu cấp điện trung tâm th ơng mại
: 30 KW/m2
Ngu n điện đ ợc cấp từ trạm 110/15 – 22 KV Thủ Đức Đông.
Xây dựng mới các trạm biến áp 15 – 22/0,4 KV, sử dụng máy biến thế 3 pha
dung l ợng 630 KVA, loại trạm đặt trong nhà.
Xây dựng mới mạng trung thế cấp điện cho khu quy hoạch, sử dụng cáp đ ng
bọc cách điện XLPE tiết diện phù hợp, chôn ngầm trong đất.
Xây dựng mới mạng hạ thế cấp điện cho khu quy hoạch và chiếu sáng l i đi, sử
dụng cáp đ ng bọc cách điện XLPE tiết diện phù hợp, chôn ngầm trong đất.
Hệ th ng chiếu sáng l i đi dùng đèn Sodium 150 – 250W/220V có chóa và cần
đèn đặt trên trụ sắt tráng kẽm cao 8 – 12m.
1.6.2 H th ng giao thông
Tênăđ
STT
B ng 1.2 H th ngăđ
ng giao thông trong khu v c
ng
Chi u dài
L gi i
(m)
B r ngăđ
ng (m)
(m)
Lề trái
Lề phải
1
Đ
ng N1
74,5
60
17
22
2
Đ
ng N2
108,6
13
3
7
3
Đ
ng D1
261
12
3
6
1.6.3 H th ng phòng cháy, ch a cháy
Theo quy định hiện hành về phòng cháy chữa cháy,
mỗi tầng b trí các họng
n ớc cứu h a. Hệ th ng máy bơm g m 01 máy dùng điện và 01 máy dùng xăng
phòng khi có sự c . Mỗi tầng đều có hộp chữa cháy kèm theo các bình bọt.
1.6.4 H th ng ch ng sét
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
19
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
Hệ th ng ch ng sét của công trình đ ợc lắp đặt theo ph ơng pháp dùng kim và
dây thu sét b trí trực tiếp trên mái, sau đó đ ợc n i xu ng các điểm thu sét d ới đất.
1.6.5 H th ng thông tin liên l c
Hệ th ng thông tin liên lạc cho các khu biệt thự, nhà liền kế, chung c cao cấp
th ơng mại của dự án “Khu nhà
Thu Tâm STT”, thuộc ph
ng Tr
Quận 9, Tp. H Chí Minh đ ợc ghép n i vào mạng viễn thông qua đ
ng Thạnh,
ng Long
Ph ớc.
Hệ th ng nội bộ
đây sẽ là một mạng cáp điện thoại đáp ứng đầy đủ các yêu
cầu về viễn thông cho khu dân c .
1.6.6 H th ng c păn
c
Nhiệm vụ của mạng l ới cấp n ớc là vận chuyển n ớc từ ngu n cấp đến nơi
tiêu thụ n ớc.
B trí mạng l ới cấp n ớc sinh hoạt: dạng mạng vòng kết hợp với mạng cụt
đấu n i trực tiếp với đ
ng ng cấp n ớc của quận 9 qua van t ng. Tại các hạng mục
dùng n ớc sử dụng hệ th ng bơm n ớc lên b n chứa (có lắp van phao) để đáp ứng
nhu cầu dùng n ớc cho từng hạng mục riêng biệt.
B trí mạng cấp n ớc chữa cháy: dạng mạng vòng kết hợp với mạng cụt. Sử
dụng chung với hệ th ng cấp n ớc sinh hoạt.
1.6.7 H th ngăthoátăn
c
H th ngăthoátăn
c sinh ho t và x lỦăn
c th i
Hệ th ng ng thoát n ớc sinh hoạt g m ng thoát phân, ng thoát n ớc và ng
thông hơi sẽ đ ợc lắp đặt cho các khu công trình.
ng thoát phân sẽ đ ợc dẫn đến bể
tự hoại xử lý sơ bộ tr ớc khi dẫn đến trạm xử lý. T ng l u l ợng n ớc thải cần xử lý
bằng 100% l u l ợng n ớc cấp cho sinh hoạt, th ơng mại. Từ đó có thể ớc tính t ng
l ợng n ớc thải sinh hoạt phát sinh là 409 m3/ngày đêm. Để đảm bảo trạm xử lý n ớc
thải hoạt động hiệu quả và an toàn, trạm xử lý sẽ đ ợc xây dựng với công suất 500
m3/ngày đêm, n ớc thải xử lý đạt quy chuẩn môi tr
ng QCVN 14:2008/BTNMT (cột
B) tr ớc khi đ ợc thải ra rạch trong khu vực nhà . Hệ th ng xử lý n ớc thải sử dụng
hóa chất và hệ th ng bơm tiêu chuẩn cao để ngăn mùi hôi phát sinh và dễ dàng cho
công tác bảo trì, thiết bị đặc chủng dùng cho nhà cao tầng. Vật liệu cho ng thoát
n ớc sử dụng ng gang đúc hoặc ng uPVC.
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
20
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
H th ngăthoátăn
căm aăvƠăthoátăn
N ớc m a từ mái nhà và sân v
căng ngăt
n đ ợc thu h i và thải thẳng vào hệ th ng
thoát n ớc của khu vực.
ng thoát n ớc ng ng tụ từ máy điều hòa không khí đ ợc n i vào ng thoát
riêng và dẫn ra h ga bên ngoài.
1.6.8 H th ng x lỦăn
c th i
Nhằm khắc phục tác động tiêu cực của n ớc thải sinh hoạt phát sinh, n ớc thải
sẽ đ ợc xử lý sơ bộ bằng các bể tự hoại. Sau khi xử lý sơ bộ, n ớc thải đ ợc tiếp tục
dẫn về trạm xử lý n ớc thải để xử lý. N ớc thải sau khi xử lý đạt tiêu chuẩn loại B của
QCVN 14:2008/BTMT tr ớc khi xả vào rạch phía Nam trong khu nhà .
Trên cơ s mục đích sử dụng n ớc và tính chất ô nhiễm có trong các thành
phần n ớc thải, t ng l ợng n ớc thải cần đ ợc xử lý của “Khu nhà
Thu Tâm” là 409
m3/ngày đêm (n ớc thải tính bằng 100% t ng l ợng n ớc cấp sinh hoạt, th ơng mại).
Do quỹ đất hạn chế và trên cơ s tính toán hiệu quả đầu t của “Khu nhà
Thu Tâm”
sẽ thu gom toàn bộ n ớc thải về trạm xử lý n ớc thải tập trung để xử lý, do đó công
suất xử lý cần thiết của trạm dự kiến là 500 m3/ngày đêm.
Vị trí b trí trạm xử lý n ớc thải của khu nhà
cận khu đất xây dựng nhà
Thu Tâm nằm
công viên kế
cao tầng (ký hiệu A2) với diện tích là 250 m2.
1.6.9 H th ng thu gom rác th i
Chất thải rắn ra từ khu nhà
bao g m: thực phẩm, rau quả d thừa, bọc nilon,
giấy, lon, chai… Kh i l ợng phát sinh rác thải sinh hoạt
đô thị: 1,0 kg/ng
Nh vậy, t ng l ợng rác thải phát sinh hàng ngày của khu nhà
i ngày.
là 1810 x 1,0 = 1810
kg/ngày.
Rác thải trong khu nhà
sẽ đ ợc thu gom hàng ngày, tập trung tại khu vực kế
bên khu xử lý n ớc thải, diện tích điểm tập kết là 20 m2 và sẽ kết hợp với Công ty
Dịch vụ công ích Quận 9 thu gom và vận chuyển về khu xử lý rác thải tập trung của
thành ph .
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
21
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
1.7
ĐI U KI N T
NHIÊN T I KHU V C
1.7.1 V tríăđ a lý
Quận 9 là một quận ngoại ô của Thành ph H Chí Minh. Ngày nay, quận 9
cách trung tâm thành ph khoảng 7 km theo Xa lộ Hà Nội, có các vị trí tiếp giáp nh
sau:
-
Phía Đông: giáp huyện Nhơn Trạch và Thành ph Biên Hòa, tỉnh Đ ng
Nai; ranh giới tự nhiên là sông Đ ng Nai.
-
Phía Tây: giáp quận Thủ Đức.
-
Phía Nam: giáp quận 2.
-
Phía Bắc: giáp Thị xã Dĩ An, tỉnh Bình D ơng.
Vị trí dự án thuộc ph
tích 32.594,9 m2, nằm
Ph
ng Tr
ng Tr
mặt tiền đ
ng Thạnh, quận 9, Tp.H Chí Minh, có diện
ng Vành Đai 3 trong t ơng lai.
ng Thạnh là một ph
tích 10,34 km2, dân s là 5894 ng
ng thuộc quận 9, Tp.H Chí Minh, có diện
i, mật độ dân s đạt 570 ng
i/km2.
1.7.2 Đi u ki năđ a hình
Thành ph H Chí Minh nằm trong vùng chuyển tiếp giữa địa hình đ i thấp
Đông Nam Bộ và địa hình trũng Đ ng bằng sông Cửu Long. Địa hình Tp.H Chí
Minh không phức tạp lắm xong cũng khá đa dạng, có dạng bậc, thấp dần từ Bắc xu ng
Nam, từ Đông sang Tây, có thể chia thành 3 vùng nh sau:
-
Vùng cao: nằm
phía Bắc, một phần Tây Bắc (thuộc phía Bắc Củ Chi,
Đông Bắc Thủ Đức và quận 9), độ cao trung bình từ 10 – 25m.
-
Vùng trung bình: phân b
khu vực trung tâm thành ph , một phần
quận
2, quận Thủ Đức đến toàn bộ quận 12, huyện Hóc Môn và phía Tây huyện
Củ Chi, độ cao trung bình từ 5 – 10m.
-
Vùng trũng thấp: nằm
phía Nam, Tây Nam và Đông Nam thành ph
(thuộc các quận 7, 8, 9 và các huyện Bình Chánh, Nhà Bè, Cần Gi ), độ cao
trung bình trên d ới 1m, cao nhất là 2m và thấp nhất là 0,5m.
Khu vực dự án nằm
vùng cao của thành ph , có địa hình t ơng đ i bằng
phẳng, thuận lợi cho việc thi công xây dựng và hoạt động của dự án.
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
22
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
1.7.3 Đi u ki năđ a ch t
Trên mặt là lớp đất yếu có bề dày biến đ i từ 7,9m đến 12,2m (các lớp 1,2: sét
rất dẻo, sét rất dẻo lẫn cát, các trạng thái dẻo chảy đến dẻo cứng), đây là lớp có tính
chất nén lún mạnh không thích hợp để đặt móng công trình.
Tùy theo từng vị trí hạng mục công trình cụ thể mà t vấn thiết kế chọn ph ơng
án móng cho phù hợp để đảm bảo tính an toàn và hiệu quả kinh tế của công trình.
1.7.4 Đi u ki năkhíăt
Nhi tăđ
ng
Đặc điểm về nhiệt độ
thành ph khá n định, phù hợp với quy luật biến thiên
năm của nhiệt độ vùng nhiệt độ:
-
Nhiệt độ không khí trung bình hàng năm
: 27,20C.
-
Biên độ nhiệt độ trung bình hàng năm khoảng
: 30C.
-
Nhiệt độ trung bình trong tháng nóng nhất
: 31,30C (tháng 4 – 5).
-
Nhiệt độ trung bình trong tháng lạnh nhất
: 200C (tháng 11 – 12).
Đ
m
Sự phân mùa theo cán cân ẩm cũng đ ợc thể hiện theo giá trị biến thiên năm
của độ ẩm không khí:
-
Độ ẩm trung bình trong tháng mùa m a từ
: 80% tr lên.
-
Độ ẩm trung bình trong tháng mùa khô từ
: 70 – 75%.
Độ ẩm t ơng đ i thấp nhất rơi vào các tháng giữa mùa khô. Độ ẩm t ơng đ i
nghịch biến với nhiệt độ cho nên trong ngày khi nhiệt độ đạt đến cực tiểu cũng là lúc
độ ẩm t ơng đ i đạt lớn nhất và ng ợc lại.
L
ngăm a
Nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, đ ợc phân làm 2 mùa: mùa khô
(h ớng gió Đông Bắc) và mùa m a (h ớng gió Tây Nam).
Do tính chất của gió mùa nhiệt đới nên m a rào đến nhanh và kết thúc nhanh,
m a ngày th
ng là sự hình thành của 1 hoặc 2 trận m a (phần lớn là của 1 trận)
trong ngày
-
Mùa khô: từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau, l ợng m a hầu nh không đáng
kể, có tháng hầu nh không có m a.
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
23
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
-
Mùa m a: từ tháng 5 đến tháng 11, có tháng l ợng m a chiếm từ 93,3 –
96,8% l ợng m a cả năm.
Gió
H ớng gió thay đ i rõ rệt theo mùa. Mùa đông: gió Đông Bắc; mùa hè: gió Tây
và Tây Nam.
-
Từ tháng 10 đến tháng 1
: chủ yếu là gió Bắc
-
Từ tháng 2 đến tháng 4
: gió Đông và lệch Đông Nam.
-
Từ tháng 5 đến tháng 10
: gió Tây và Tây Nam (nhất là từ tháng 6 đến
tháng 9).
-
T c độ gió trung bình lớn nhất từ tháng 6 đến tháng 9 từ
: 3,7 – 4,5 m/s.
-
T c độ gió trung bình nh nhất từ tháng 11 đến tháng 5 từ : 2,3 – 2,4 m/s.
1.7.5 Đi u ki n th yăvĕn
Khu vực thực hiện dự án chịu ảnh h
ng trực tiếp chế độ bán nhật triều không
đều trên sông Bến Lức và sông Sài Gòn.
Dòng chảy lũ: lũ
sông Sài Gòn xuất hiện vào tháng 8, 9, 10, 11 với t ng
l ợng n ớc lũ 6,8 – 6,9 tỷ m3. Mực n ớc lũ biến động nhiều (Hmax = 124 – 148 cm),
phụ thuộc vào n ớc phía th ợng l u về và l ợng m a tại chỗ. L u t c dòng chảy lũ
rất lớn (Vmax = 1,74 – 2,10 m/s).
Dòng chảy kiệt: mùa kiệt sông Sài Gòn bắt đầu từ tháng 1 đến tháng 6, còn
tháng 7 và tháng 12 là tháng chuyển tiếp, t ng l ợng n ớc mùa kiệt từ 2,81 – 2,87 tỷ
m3.
Trong vài năm gần đây, liên tiếp có những đợt triều c
ng cao gây ngập nhiều
nơi trên địa bàn Tp.H Chí Minh, tràn và vỡ b bao, dẫn đến tình trạng ngập lụt ngày
càng nghiêm trọng hơn, thiệt hại lớn cho ng
1.8
i dân s ng trong thành ph .
ĐI U KI N KINH T - XÃ H I T I KHU V C
1.8.1 Đi u ki n kinh t
Kinh tế phát triển không đ ng đều, phần lớn là sản xuất nông nghiệp, đ i s ng
vật chất, tinh thần của nhân dân còn khó khăn, mặt bằng dân trí thấp, cơ s hạ tầng
còn nhiều hạn chế.
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
24
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
Nông nghi p
Cây màu – cây nông nghiệp: đã sạ cấy 49,5 ha lúa vụ Đông Xuân, tr ng mới
19,5 ha rau, trong đó: rau ăn lá 17,15 ha; rau ăn quả 1,8 ha và rau ăn củ 0,2 ha.
Phát triển v
n: xây dựng kế hoạch quảng bá du lịch để khai thác hiệu quả 20
ha của dự án 100 ha v
n cây ăn trái gắn với du lịch sinh thái.
Chăn nuôi: đàn bò thịt và bò sữa vẫn tiếp tục tăng. Đàn bò sữa hiện nay có 111
con (tăng 53 con), đàn bò thịt 137 con (tăng 62 con); UBND Quận 9 duy trì công tác
phòng ch ng dịch bệnh, th
ng xuyên kiểm tra tình hình vận chuyển và buôn bán gia
súc, gia cầm s ng. Về thủy sản: tình hình có chiều h ớng thu hẹp do thực hiện một s
dự án dân c , một s khu vực bị ô nhiễm ngu n n ớc và giá một s loại thủy sản giảm
nhẹ so với năm 2011.
Công nghi p ậ ti u th công nghi p
T ng giá trị sản xuất ngành công nghiệp – tiểu thủ công nghiệp ớc thực hiện
là 282,110 tỷ đ ng, tăng 11,77% so với thực hiện tháng 01/2012, lũy kế 2 tháng đầu
năm là 534,523 tỷ đ ng, tăng 23,58% so với cùng kỳ năm 2011 (432,534 tỷ đ ng).
Giá trị sản xuất kh i công ty c phần ớc thực hiện là 65,682 tỷ đ ng, tăng
49,47%; giá trị sản xuất khu vực công ty TNHH – DNTN ớc thực hiện là 386,664 tỷ
đ ng, tăng 23,52%; giá trị sản xuất của khu vực cá thể ớc thực hiện là 82,112 tỷ
đ ng, tăng 8,89%.
D ch v ậ th
ngăm i
Doanh thu ngành Dịch vụ - th ơng mại trong tháng ớc thực hiện 1.384,627 tỷ
đ ng, tăng 5,38% so với thực hiện tháng 01/2012 (1.313,882 tỷ đ ng), lũy kế 2 tháng
đầu năm là 2.698,509 tỷ đ ng tăng 78,81% so với cùng kỳ năm 2011 (1.509,163 tỷ
đ ng). Trong đó doanh thu th ơng mại ớc thực hiện 2.560,226 tỷ đ ng, tăng 77,93%;
doanh thu dịch vụ ớc thực hiện 138,283 tỷ đ ng, tăng 96,72% so với cùng kỳ năm
2011.
1.8.2 Đi u ki n xã h i
Quận 9 nằm
vị trí cửa ngõ Đông Bắc của Tp.H Chí Minh, n i liền địa bàn
kinh tế trọng điểm của khu vực, có diện tích 113.896,200 km2, có 13 ph
ng với dân
s 235.268 nhân khẩu.
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
25
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
Vĕnăhóaăậ l ch s
Trong khu vực dự án không có khu di tích lịch sử, văn hóa, tôn giáo.
Địa ph ơng không có các phong tục, tập quán, thuần phong mỹ tục có thể ảnh
h
ng đến việc thực hiện dự án.
Yt
Khu vực dự án hầu nh không có dịch bệnh. Các ch ơng trình mục tiêu y tế
qu c gia đ ợc triển khai thực hiện khá t t.
Duy trì công tác tuyên truyền phòng ch ng dịch bệnh; t chức kiểm tra, giám
sát công tác phòng ch ng dịch cúm A (H1N1), s t xuất huyết, tay – chân – miệng, tiêu
chảy cấp, Rubella, HIV,…
T chức t t công tác khám, chữa bệnh cho 44.123 ng
i, trong đó có 10.766 trẻ
em d ới 6 tu i.
Tiến hành kiểm tra vệ sinh an toàn thực phẩm tại 64 cơ s .
Giáo d c
T chức kiểm tra điều kiện cơ s vật chất các tr
ng mầm non ngoài công lập
để cấp giấy phép hoạt động.
Kiểm tra việc đảm bảo vệ sinh môi tr
ch ng dịch bệnh tại các tr
ng, vệ sinh an toàn thực phẩm, phòng
ng học; kiểm tra công tác xóa mù chữ, kiểm tra ph cập
giáo dục mầm non trẻ 5 tu i, ph cập giáo dục tiểu học đúng độ tu i, ph cập giáo dục
tiểu học, trung học cơ s và trung học ph thông. Tiếp tục thanh tra toàn diện cơ s
vật chất tại các tr
ng học.
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
26
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
CH
NGăII
T NG QUAN V CÔNG NGH X
2.1
T NG QUAN V N
LụăN
C TH I SINH HO T
C TH I SINH HO T
2.1.1 Ngu năphátăsinh,ăđ cătínhăn
c th i sinh ho t
Ngu n g c phát sinh tại khu nhà
Thu Tâm chủ yếu là n ớc thải sinh hoạt
trong quá trình hoạt động vệ sinh của dân c khu dự án.
N ớc thải sinh hoạt là n ớc đ ợc thải b sau khi sử dụng cho các mục đích
sinh hoạt của cộng đ ng: tắm, giặt giũ, tẩy rửa, vệ sinh cá nhân,… Chúng th
đ ợc thải ra từ các căn hộ, cơ quan, tr
ng
ng học, bệnh viện, chợ và các công trình công
cộng khác.
Đặc tính chung của n ớc thải sinh hoạt th
ng bị ô nhiễm b i các chất cặn bã
hữu cơ, các chất hữu cơ hòa tan (thông qua các chỉ tiêu BOD5/COD), các chất dinh
d ỡng (Nitơ, Phospho), các vi trùng gây bệnh (E.Coli, coliform…).
Mức độ ô nhiễm của n ớc thải sinh hoạt phụ thuộc vào: l u l ợng n ớc thải,
tải trọng chất bẩn tính theo đầu ng
i.
Tải trọng chất bẩn tính theo đầu ng
i phụ thuộc vào: mức s ng, điều kiện
s ng và tập quán s ng; điều kiện khí hậu.
Tải trọng chất bẩn theo đầu ng
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
i đ ợc xác định trong Bảng 2.1
27
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
B ng 2.1 T i tr ng ch t b nătheoăđ uăng
Ch tiêu ô nhi m
i
H s phát th i
Các qu c gia gần gũi với
Việt Nam (g/ng
i/ngày)
Theo TCVN (TCXD
51:2008) (g/ng
Ch t r năl ăl ng (SS)
70 – 145
50 – 55
BOD5 đƣăl ng
45 – 54
25 – 30
BOD20 đƣăl ng
-
30 – 35
COD
72 – 102
-
N-NH4+
2.4 – 4.8
7
Phospho
0.8 – 4.0
1.7
D um
10 – 30
-
i/ngày)
(Nguồn:Trang 12 - Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp – Tính toán thiết kế
công trình – Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân)
2.1.2 Thành ph n, tính ch tăn
c th i sinh ho t
Thành phần và tính chất của n ớc thải sinh hoạt phụ thuộc rất nhiều vào ngu n
n ớc thải. L ợng n ớc thải sinh hoạt của một khu dân c phu thuộc vào dân s , tiêu
chuẩn cấp n ớc và đặc điểm của hệ th ng thoát n ớc. Ngoài ra, l ợng n ớc thải ít hay
nhiều còn phụ thuộc vào tập quán sinh hoạt.
Đặc điểm của n ớc thải sinh hoạt g m 2 loại:
-
N ớc thải nhiễm bẩn do chất bài tiết của con ng
-
N ớc thải nhiễm bẩn do các chất thải sinh hoạt: cặn bã, dầu mỡ từ nhà bếp,
i từ các phòng vệ sinh.
các chất tẩy rửa, các chất hoạt động bề mặt từ các phòng tắm, n ớc rửa vệ
sinh sàn nhà.
Đặc tính và thành phần tính chất của n ớc thải sinh hoạt từ các khu phát sinh
n ớc thải này đều gi ng nhau, chủ yếu là các chất hữu cơ, trong đó phần lớn các loại
carbonhydrate, protein, lipid là các chất dễ bị vi sinh vật phân hủy. Khi phân hủy thì vi
sinh vật cần lấy oxi hòa tan trong n ớc để chuyển hóa các chất hữu cơ trên thành CO2,
N2, H2O, CH4… Chỉ thị cho l ợng chất hữu cơ có trong n ớc thải có khả năng bị phân
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
28
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
hủy hiếu khí b i vi sinh vật chính là chỉ s BOD5. Chỉ s này biểu diễn l ợng oxi cần
thiết mà vi sinh vật phải tiêu thụ để phân hủy l ợng chất hữu cơ có trong n ớc thải.
Nh vậy chỉ s BOD5 càng cao cho thấy chất hữu cơ có trong n ớc thải càng lớn, oxi
hòa tan trong n ớc thải ban đầu bị tiêu thụ nhiều hơn, mức độ ô nhiễm của n ớc thải
cao hơn. Trong các công trình xử lý n ớc theo ph ơng pháp sinh học, ng
i ta cần
l ợng dinh d ỡng trung bính tính theo tỷ lệ BOD5:N:P:K là 100:5:1. Các chất hữu cơ
có trong n ớc thải không đ ợc chuyển hóa hết b i các loài sinh vật mà có khoảng
20% - 40% BOD không qua quá trình chuyển hóa b i vi sinh vật, chúng chuyển ra
cùng với bùn lắng.
Đặc điểm quan trọng của n ớc thải sinh hoạt là thành phần của chúng t ơng
đ i n định. Các thành phần này bao g m: 52% chất hữu cơ, 48% các chất vô cơ.
Ngoài ra n ớc thải sinh hoạt còn chứa nhiều vi sinh vật gây bệnh và các độc t của
chúng, phần lớn vi sinh vật trong n ớc thải là vi-rút, vi khuẩn gây bệnh tả, kiết lỵ và
th ơng hàn.
B ng 2.2 N ngăđ các ch t ô nhi mătrongăn
c th i sinh ho t
M căđ ô nhi m
Thông s
N ng
Trung bình
Nhẹ
Chất rắn lơ lửng (SS)
350
220
100
Chất rắn hòa tan (TDS)
850
500
250
BOD5
400
220
110
Amoniac
50
30
10
Nitrit
0,4
0,2
0
T ng N
85
40
20
T ng P
15
8
4
Dầu mỡ
150
100
50
Sunfat
50
30
20
107 – 109
107 – 108
106 – 107
Coliform MPN/100ml
(Nguồn:Trang 11 – Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp – Tính toán thiết kế
công trình – Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân)
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
29
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
B ng 2.3 Các ch t ô nhi m quan tr ng trong quá trình x lỦăn
c th i
sinh ho t
Nguyênănhơnăđ
Ch t gây ô nhi m
Các chất rắn lơ lửng
c xem là quan tr ng
Tạo nên bùn lắng và môi tr ng yếm khí khi n ớc thải
ch a xử lý đ ợc thải ra môi tr ng. Biểu thị bằng đơn
vị mg/l.
Các chất hữu cơ có thể Bao g m chủ yếu là carbohydrate, protein, chất béo.
phân hủy bằng con đ ng Th ng đ ợc đo bằng chỉ tiêu BOD, COD. Nếu thải
thẳng vào ngu n n ớc, quá trình phân hủy sinh học sẽ
sinh học
làm suy kiệt oxy hòa tan của ngu n n ớc.
Các mầm bệnh
Các bệnh truyền nhiễm có thể lây nhiễm từ các vi sinh
vật gây bệnh trong n ớc thải. Thông s quản lý là MPN.
Các d ỡng chất
N và P cần thiết cho sự phát triển của các sinh vật. Khi
đ ợc thải vào ngu n n ớc, nó có thể làm gia tăng sự
phát triển của các loài không mong đợi. Khi thải ra với
s l ợng lớn trên mặt đất nó có thể gây ô nhiễm n ớc
ngầm.
Các chất ô nhiễm nguy hại
Các hợp chất hữu cơ hay vô cơ có khả năng gây ung
th , biến dị, thai dị dạng hoặc gây độc cấp tính.
Các chất hữu cơ khó phân Không thể xử lý đ ợc bằng các biện pháp thông th ng.
Ví dụ nh nông d ợc, phenol…
hủy
Có trong n ớc thải th ơng mại và công nghiệp và cần
Kim loại nặng
loại b khi tái sử dụng n ớc thải. Một s ion kim loại ức
chế các quá trình xử lý sinh học.
Chất vô cơ hòa tan
Hạn chế việc sử dụng n ớc cho mục đích nông, công
nghiệp.
Nhiệt năng
Làm giảm khả năng bưo hòa oxy hòa tan trong n ớc và
thúc đẩy sự phát triển của thủy sinh vật.
(Nguồn: Wasterwater Engineering: Treatment, Diposal, Reuse, 1991)
2.2
CÁC THÔNG S
Ô NHI MăĐ CăTR NGăC AăN
C TH I
2.2.1 Thông s v t lý
HƠmăl
ng ch t r năl ăl ng
Các chất rắn lơ lửng trong n ớc ((Total) Suspended Solids – (T)SS – SS) có thể
có bản chất là:
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
30
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
-
Các chất vô cơ không tan
-
Các chất hữu cơ không tan
-
Các vi sinh vật (vi khuẩn, tảo, vi nấm, động vật nguyên sinh…)
dạng huyền phù (phù sa, gỉ sét, bùn, hạt sét)
Sự có mặt của các chất rắn lơ lửng cản tr hay tiêu t n thêm nhiều hóa chất
trong quá trình xử lý.
Mùi
Hợp chất gây mùi đặc tr ng nhất là H2S – mùi trứng th i. Các hợp chất khác,
chẳng hạn nh indol, skatol, cadaverin và cercaptan đ ợc tạo thành d ới điều kiện
yếm khí có thể gây ra những mùi khó chịu hơn cả H2S.
Đ màu
Màu của n ớc thải là do các chất thải sinh hoạt, công nghiệp, thu c nhuộm
hoặc do các sản phẩm đ ợc tạo ra từ các quá trình phân hủy các chất hữu cơ. Đơn vị
đo độ màu thông dụng là mgPt/L (thang đo Pt – Co).
Độ màu là một thông s th
ng mang tính chất cảm quan, có thể đ ợc sử dụng
để đánh giá trạng thái chung của n ớc thải.
2.2.2 Thông s hóa h c
Đ pH c aăn
c
pH là chỉ s đặc tr ng cho n ng độ ion H+ có trong dung dịch, th
ng đ ợc
dùng để biểu thị tính axit và tính kiềm của n ớc.
Độ pH của n ớc có liên quan dạng t n tại của kim loại và khí hòa tan trong
n ớc. pH có ảnh h
ng đến hiệu quả tất cả quá trình xử lý n ớc. Độ pH có ảnh h
ng
đến các quá trình trao đ i chất diễn ra bên trong cơ thể sinh vật n ớc. Do vậy rất có ý
nghĩa về khía cạnh sinh thái môi tr
ng.
N ớc thải sinh hoạt có pH = 7.2 – 7.6
Nhu c u oxy hóa h c (Chemical Oxygen Demand ậ COD)
COD là l ợng oxy cần thiết để oxy hóa các hợp chất hóa học trong n ớc bao
g m cả vô cơ và hữu cơ. Nh vậy, COD là l ợng oxy cần để oxy hóa toàn bộ các chất
hóa học trong n ớc, trong khi đó BOD là l ợng oxy cần thiết để oxy hóa một phần các
hợp chất dễ phân hủy b i vi sinh vật.
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
31
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
COD là một thông s quan trọng để đánh giá mức độ ô nhiễm chất hữu cơ nói
chung và cùng với thông s BOD, giúp đánh giá phần ô nhiễm không phân hủy sinh
học của n ớc từ đó có thể lựa chọn ph ơng pháp xử lý phù hợp.
Nhu c u oxy sinh h c (Biochemical Oxygen Demand ậ BOD)
BOD là l ợng oxy cần thiết để vi sinh vật oxy hóa các chất hữu cơ theo phản
ứng:
Chất hữu cơ + O2 CO2 + H2O + tế bào mới + sản phẩm trung gian
Trong môi tr
ng n ớc, khi quá trình oxy hóa sinh học xảy ra thì các vi sinh
vật sử dụng oxy hòa tan, vì vậy xác định t ng l ợng oxy hòa tan cần thiết cho quá
trình phân hủy sinh học là phép đo quan trọng đánh giá ảnh h
ng của một dòng thải
đ i với ngu n n ớc. BOD có ý nghĩa biểu thị l ợng các chất thải hữu cơ trong n ớc
có thể bị phân hủy bằng các vi sinh vật.
Oxy hòa tan (Dissolved Oxygen ậ DO)
DO là l ợng oxy hòa tan trong n ớc cần thiết cho sự hô hấp của các sinh vật
n ớc (cá, l ỡng thê, thủy sinh, côn trùng,…) th
ng đ ợc tạo ra do sự hòa tan từ khí
quyển hoặc do quang hợp của tảo.
N ng độ oxy tự do trong n ớc nằm trong khoảng 8 – 10 ppm, và dao động
mạnh phụ thuộc vào nhiệt độ, sự phân hủy hóa chất, sự quang hợp của tảo và v.v…
Khi nòng độ DO thấp, các loài sinh vật n ớc giảm hoạt động hoặc bị chết. Do vậy,
DO là một chỉ s quan trọng để đánh giá sự ô nhiễm n ớc của các thủy vực.
Nit ăvƠăcácăh p ch t ch aăNit
Nitơ là nguyên t quan trọng trong sự hình thành sự s ng trên bề mặt Trái Đất.
Nitơ là thành phần cấu thành protein có trong tế bào chất cũng nh các acid amin
trong nhân tế bào. Xác sinh vật và các bã thải trong quá trình s ng của chúng là những
tàn tích hữu cơ chứa các protein liên tục đ ợc thải vào môi tr
ng với l ợng rất lớn.
Các protein này dần dần bị vi sinh vật dị d ỡng phân hủy, khoáng hóa tr thành các
hợp chất Nitơ vô cơ nh NH4+, NO2-, NO3- và có thể cu i cùng là trả lại N2 cho không
khí.
Nh vậy, trong môi tr
ng đất và n ớc luôn t n tại các thành phần chứa Nitơ
từ các protein có cấu trúc phức tạp đến acid amin đơn giản, cũng nh các ion Nitơ vô
cơ là sản phẩm quá trình khoáng hóa các chất kể trên.
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
32
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
Trong n ớc mặt cũng nh n ớc ngầm, Nitơ t n tại
3 dạng chính là: ion
amoni (NH4+), nitrit (NO2-) và nitrat (NO3-). D ới tác động của nhiều yếu t hóa lý và
do hoạt động của một s sinh vật các dạng Nitơ này chuyển hóa lẫn nhau, tích tụ lại
trong n ớc ăn và có độc tính đ i với con ng
i. Nếu sử dụng n ớc có NO2- với hàm
l ợng v ợt mức cho phép kéo dài, trẻ em và phụ nữ có thai có thể mắc bệnh xanh da
vì chất độc này cạnh tranh với h ng cầu để lấy oxy.
Phospho và các h p ch t ch a phosphor
Ngu n g c của các hợp chất chứa Phospho có liên quan đến sự chuyển hóa các
chất thải của ng
i và động vật và sau này là l ợng kh ng l phân lân sử dụng trong
nông nghiệp và các chất tẩy rửa t ng hợp có chứa phosphate sử dụng trong sinh hoạt
và một s ngành công nghiệp trôi theo dòng n ớc.
Trong các loại n ớc thải, Phospho hiện diện chủ yếu d ới các dạng phosphate.
Các hợp chất chứa phosphate đ ợc chia thành phosphate vô cơ và phosphate hữu cơ.
Phospho là một chất dinh d ỡng đa l ợng cần thiết đ i với sự phát triển của
sinh vật. Việc xác định Phospho t ng là một thông s đóng vai trò quan trọng để đảm
bảo quá trình phát triển bình th
ng của các vi sinh vật trong các hệ th ng xử lý chất
thải bằng ph ơng pháp sinh học.
Phospho và các hợp chất chứa Phospho có liên quan chặt chẽ đến hiện t ợng
phú d ỡng hóa ngu n n ớc, do sự có mặt quá nhiều các chất này kích thích sự phát
triển mạnh của tảo và vi khuẩn lam.
Ch t ho tăđ ng b m t
Chất hoạt động bề mặt là những chất hữu cơ g m 2 phần: kị n ớc và a n ớc
tạo nên sự phân tán của các chất đó trong dầu và trong n ớc. Ngu n tạo ra các chất
hoạt động bề mặt là do việc sử dụng các chất tẩy rửa trong sinh hoạt và trong một s
ngành công nghiệp
2.2.3 Thông s sinh h c
Nhiều vi sinh vật gây bệnh có mặt trong n ớc thải có thể truyền hoặc gây bệnh
cho ng
i. Chúng v n không bắt ngu n từ n ớc mà cần có vật chủ để s ng ký sinh,
phát triển và sinh sản. Một s các sinh vật gây bệnh có thể s ng một th i gian khá dài
trong n ớc và là nguy cơ truyền bệnh tiềm tang, bao g m vi khuẩn, virus, giun sán.
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
33
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
Vi khuẩn: các loại vi khuẩn gây bệnh có trong n ớc th
ng gây bệnh về đ
ng
ruột, nh dịch tả (cholera) do vi khuẩn Vibrio comma, bệnh th ơng hàn (typhoid) do
vi khuẩn Salmonella typhosa…
Virus: có trong n ớc thải có thể gây bệnh có liên quan đến sự r i loạn hệ thần
kinh trung ơng, viêm tùy xám, viêm gan… Thông th
ng khử trùng bằng các quá
trình khác nhau trong các giai đoạn xử lý có thể diệt đ ợc virus.
Giun sán (helminths): giun sán là loại sinh vật ký sinh có dòng vòng đ i gắn
liền với hai hay nhiều động vật chủ, con ng
Chất thải của ng
i có thể là một trong s các vật chủ này.
i và động vật là ngu n đ a giun sán vào n ớc. Tuy nhiên, các
ph ơng pháp xử lý n ớc hiện nay tiêu diệt giun sán rất hiệu quả.
2.3
T NG QUAN V CỄCăPH
2.3.1 Ph
NGăPHỄPăX
LụăN
C TH I
ngăphápăx lỦăc ăh c
Những ph ơng pháp loại các chất rắn có kích th ớc và tỷ trọng lớn trong n ớc
thải đ ợc gọi chung là ph ơng pháp cơ học.
Xử lý cơ học là khâu sơ bộ chuẩn bị cho xử lý sinh học tiếp theo. Xử lý n ớc
thải bằng ph ơng pháp cơ học th
ng thực hiện trong các công trình và thiết bị nh
song chắn rác, bể lắng cát, bể tách dầu mỡ… Đây là các thiết bị công trình xử lý sơ bộ
tại chỗ tách các chất tán thô nhằm đảm bảo cho hệ th ng thoát n ớc hoặc các công
trình xử lý n ớc thải phía sau hoạt động n định.
Ph ơng pháp xử lý cơ học tách kh i n ớc thải sinh hoạt khoảng 60% tạp chất
không tan, tuy nhiên BOD trong n ớc thải giảm không đáng kể. Để tăng c
trình xử lý cơ học, ng
ng quá
i ta làm thoáng n ớc thải sơ bộ tr ớc khi lắng nên hiệu suất
xử lý của các công trình cơ học có thể tăng đến 75% và BOD giảm đi 10 – 15%.
Một s công trình xử lý n ớc thải bằng ph ơng pháp cơ học bao g m:
Song ch n rác
Nhiệm vụ: song chắn rác dùng để giữ lại các tạp chất thô nh giấy, rác, túi
nilon, v cây và các tạp chất có trong n ớc thải nhằm đảm bảo cho máy bơm, các
công trình và thiết bị xử lý n ớc thải hoạt động n định.
Song chắn rác là các thanh đan xếp kế tiếp nhau với các khe h từ 16 đến
50mm, các thanh có thể bằng thép, inox, nhựa hoặc gỗ. Tiết diện của các thanh này là
hình chữ nhật, hình tròn hoặc elip. B trí song chắn rác trên máng dẫn n ớc thải. Các
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
34
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
song chắn rác đặt song song với nhau, nghiêng về phía dòng n ớc chảy để giữ rác lại.
Song chắn rác th
ng đặt nghiêng theo chiều dòng chảy một góc 500 đến 900.
Phân loại:
-
Kích th ớc: thô, trung bình, mịn
-
Hình dạng: song chắn, l ới chắn
-
Ph ơng pháp làm sạch: thủ công, cơ khí
-
Bề mặt l ới chắn: c định, di động
Thiết bị chắn rác b trí tại các máng dẫn n ớc thải tr ớc trạm bơm n ớc thải và
tr ớc các công trình xử lý n ớc thải.
B l ng
Hình 2.1 Song ch nărácăc ăgi i
Bể lắng cát
Trong thành phần cặn lắng n ớc thải th
ng có cát với độ lớn thủy lực = 18
mm/s. Đây là các phần tử vô cơ có kích th ớc và tỷ trọng lớn. Mặc dù không độc hại
nh ng chúng cản tr hoạt động của các công trình xử lý n ớc thải nh tích tụ trong bể
lắng, bể mêtan,… làm giảm dung tích công tác công trình, gây khó khăn cho việc xả
bùn cặn, phá hủy quá trình công nghệ của trạm xử lý n ớc thải. Để đảm bảo cho các
công trình xử lý sinh học n ớc thải sinh học, n ớc thải n định họat động cần phải có
các công trình và thiết bị phía tr ớc.
Nhiệm vụ:
-
Loại b các cặn vô cơ lớn nh cát, s i…có kích th ớc hạt > 0,2mm
-
Bảo vệ các trang thiết bị động (bơm) tránh mài mòn
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
35
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
-
Giảm cặn lắng trong ng, m ơng dẫn và bể phân hủy
-
Giảm tần suất làm sạch bể phân hủy
Có thể chia làm 3 loại: bể lắng cát ngang, bể lắng cát th i cơ khí và bể lắng cát
ly tâm. Các loại bể lắng cát chuyển động quay có hiệu quả lắng cát cao và hàm l ợng
chất hữu cơ có trong cát thấp. Do cấu tạo đơn giản, bể lắng cát ngang đ ợc sử dụng
rộng rưi hơn cả. Tuy nhiên trong điều kiện cần thiết phải kết hợp các công trình xử lý
n ớc thải, ng
i ta có thể dùng bể lắng cát đứng, bể lắng cát tiếp tuyến hoặc thiết bị
xiclon h một tầng hoặc xiclon thủy lực.
Cát l u giữ trong bể từ 2 đến 5 ngày. Các loại bể lắng cát th
ng dùng cho các
trạm xử lý n ớc thải công suất trên 100m3/ngày. Từ bể lắng cát, cát đ ợc chuyển ra
sân phơi để làm khô bằng biện pháp trọng lực trong điều kiện tự nhiên.
Bể lắng nước thải
Dùng để tách các chất không tan
dạng lơ lửng trong n ớc thải theo nguyên
tắc dựa vào sự khác nhau giữa trọng l ợng các hạt cặn có trong n ớc thải. Vì vậy, đây
là quá trình quan trọng trong xử lý n ớc thải, th
ng b trí xử lý ban đầu có thể b trí
n i tiếp nhau, quá trình lắng t t có thể loại b đến 90% - 95% l ợng cặn có trong
n ớc hay sau khi xử lý sinh học. Để có thể tăng c
ng quá trình lắng, ta có thể thêm
vào chất đông tụ sinh học. Sự lắng của các hạt xảy ra d ới tác dụng của trọng lực.
Dựa vào chức năng và vị trí có thể chia bể lắng thành các loại: bể lắng đợt I
tr ớc công trình xử lý sinh học và bể lắng đợt II sau công trình xử lý sinh học.
Theo cấu tạo và h ớng dòng chảy, ng
i ta phân ra các loại bể lắng ngang, bể
lắng đứng và bể lắng ly tâm.
B tách d u m
Bể tách dầu mỡ dùng để tách và thu các loại mỡ động thực vật, các loại dầu…
có trong n ớc thải. Đ i với n ớc thải sinh hoạt khi hàm l ợng dầu mỡ không cao thì
việc vớt dầu mỡ thực hiện ngay
bể lắng nh thiết bị gạt chất n i. Các chất này sẽ bịt
kín lỗ h ng giữa các vật liệu lọc có trong bể sinh học…và chúng sẽ phá hủy cấu trúc
bùn hoạt tính có trong bể Aerotank và Th
ng đ ợc đặt tr ớc cửa xả vào c ng chung
hoặc tr ớc bể điều hòa.
Bể tách dầu mỡ th
ng đ ợc b trí trong các bếp ăn của khách sạn, tr
ng học,
bệnh viện… xây bằng gạch, BTCT, thép, nhựa composite… và b trí bên trong nhà,
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
36
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
gần các thiết bị thoát n ớc hoặc ngoài sân gần khu vực bếp ăn để tách dầu mỡ tr ớc
khi xả vào hệ th ng thoát n ớc bên ngoài cùng với các loại n ớc thải khác.
Hình 2.2 B tách d u m
B đi u hòa
L u l ợng và n ng độ các chất ô nhiễm trong n ớc thải các khu dân c , công
trình công cộng nh các nhà máy xí nghiệp luôn thay đ i theo th i gian phụ thuộc vào
các điều kiện hoạt động của các đ i t ợng thoát n ớc này. Sự dao động về l u l ợng
n ớc thải, thành phần và n ng độ chất bẩn trong đó sẽ ảnh h
ng không t t đến hiệu
quả làm sạch n ớc thải. Trong quá trình lọc cần phải điều hòa l u l ợng dòng chảy,
một trong những ph ơng án t i u nhất là thiết kế bể điều hòa l u l ợng.
Bể điều hòa làm tăng hiệu quả của hệ th ng xử lý sinh học do nó hạn chế hiện
t ợng quá tải của hệ th ng hoặc d ới tải về l u l ợng cũng nh hàm l ợng chất hữu
cơ giảm đ ợc diện tích xây dựng của bể sinh học. Hơn nữa các chất ức chế quá trình
xử lý sinh học sẽ đ ợc pha loãng hoặc trung hòa
mức độ thích hợp cho các hoạt
động của vi sinh vật.
Nhiệm vụ:
-
Giảm bớt sự dao động của hàm l ợng các chất bẩn trong n ớc thải
-
Tiết kiệm hóa chất để khử trùng n ớc thải
-
n định l u l ợng
Giảm và ngăn cản các chất độc hại đi vào công trình xử lý sinh học tiếp
theo
Có 3 loại bể điều hòa:
-
Bể điều hòa l u l ợng
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
37
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
-
Bể điều hòa n ng độ
-
Bể điều hòa cả l u l ợng và n ng độ
B l c
Hìnhă2.3ăB ăđi uăhòa
Bể lọc dùng để tách các phần tử lơ lửng, phân tác có trong n ớc thải với kích
th ớc t ơng đ i nh sau bể lắng bằng cách cho n ớc thải đi qua các vật liệu lọc nh
cát, thạch anh, than c c, than bùn, than gỗ, s i nghiền nh … Bể lọc th
ng làm việc
với hai chế độ: lọc và rửa lọc.
Quá trình này chỉ áp dụng cho các công nghệ xử lý n ớc thải tái sử dụng và cần
thu h i một s thành phần quí hiếm có trong n ớc thải.
Có thể phân loại bể lọc nh sau:
-
Lọc qua vách lọc
-
Bể lọc với lớp vật liệu lọc dạng hạt
-
Thiết bị lọc chậm
2.3.2 Ph
ngăphápăx lý hóa lý
Bản chất của quá trình xử lý n ớc thải bằng ph ơng pháp hóa lý là áp dụng các
quá trình vật lý và hóa học để loại bớt các chất ô nhiễm mà không thể dùng quá trình
lắng ra kh i n ớc thải. Các công trình tiêu biểu của việc áp dụng ph ơng pháp hóa
học bao g m:
Keo t , t o bông
Quá trình keo tụ tạo bông đ ợc ứng dụng để loại b các chất rắn lơ lửng và
các hạt keo có kích th ớc rất nh (10-7 – 10-8cm). Các chất này t n tại
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
dạng phân tán
38
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
và không thể loại b bằng quá trình lắng vì t n rất nhiều th i gian. Để tăng hiệu quả
lắng, giảm bớt th i gian lắng của chúng thì thêm vào n ớc thải một s hóa chất nh
phèn nhôm, phèn sắt, polymer,… Các chất này có tác dụng kết dính các chất khuếch
tán trong dung dịch thành các hạt có kích cỡ và tỷ trọng lớn hơn nên sẽ lắng nhanh
hơn.
Các chất keo tụ dùng là phèn nhôm: Al2(SO4)3.18H2O, NaAlO2, Al2(OH)3Cl,
KAl(SO4)2.12H2O, NH4Al(SO4)2.12H2O; phèn sắt: Fe2(SO4)3.2H2O, FeSO4.7H2O,
FeCl3 hay chất keo tụ không phân ly, dạng cao phân tử có ngu n g c thiên nhiên hay
t ng hợp.
Ph ơng pháp keo tụ có thể làm trong n ớc và khử màu n ớc thải vì sau khi
tạo bông cặn, các bông cặn lớn lắng xu ng thì những bông cặn này có thể kéo theo các
chất phân tán không tan gây ra màu.
Tuy n n i
Tuyển n i là ph ơng pháp đ ợc áp dụng t ơng đ i rộng rãi nhằm loại b các
tạp chất không tan và khó lắng, có kh i l ợng riêng nh hơn n ớc. Trong nhiều
tr
ng hợp, tuyển n i còn đ ợc sử dụng để tách các chất tan nh chất hoạt động bề
mặt.
Bản chất của quá trình tuyển n i ng ợc lại với quá trình lắng và cũng đ ợc áp
dụng trong tr
ng hợp quá trình lắng xảy ra rất chậm và rất khó thực hiện. Quá trình
này đ ợc thực hiện nh bọt khí tạo ra trong kh i chất l ng khi cho không khí vào. Các
chất lơ lửng nh dầu, mỡ sẽ n i lên trên bề mặt của n ớc thải d ới tác dụng của các
bọt khí tạo thành lớp bọt có n ng độ tạp chất cao hơn trong n ớc ban đầu. Các bọt khí
bám vào các hạt hoặc đ ợc giữ lại trong cấu trúc hạt tạo nên lực đẩy đ i với các hạt.
Không khí đ ợc đ a vào n ớc với áp lực từ 1.75 – 3.5 kg/cm2, sau đó n ớc thải d
thừa không khí đ ợc đ a sang bể làm thoáng, tại đó các bọt khí đi lên làm cho các
chất rắn lơ lửng n i lên mặt n ớc và đ ợc lại b . Hiệu quả phân riêng bằng tuyển n i
phụ thuộc kích th ớc và s l ợng bong bóng khí. Kích th ớc t i u của bong bóng khí
là 15 – 30.10-3mm.
Ph
ngăphápăh p ph
Ph ơng pháp hấp phụ đ ợc dùng rộng rưi để làm sạch triệt để n ớc thải kh i
các chất hữu cơ hòa tan sau khi xử lý sinh học cũng nh xử lý cục bộ khi trong n ớc
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
39
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
thải có chứa một hàm l ợng rất nh các chất đó. Những chất này không phân hủy
bằng con đ
ng sinh học và th
ng có độc tính cao. Nếu các chất cần khử bị hấp phụ
t t và khi chi phí riêng l ợng chất hấp phụ không lớn thì việc ứng dụng ph ơng pháp
này là hợp lý hơn cả. Thông th
ng đây là các hợp chất hòa tan có độc tính cao hoặc
các chất có mùi, vị và màu rất khó chịu.
T c độ quá trình hấp phụ phụ thuộc vào n ng độ, bản chất và cấu trúc của các
chất tan, nhiệt độ của n ớc, loại và tính chất của các chất hấp phụ.
Trong tr
-
ng hợp t ng quát, quá trình hấp phụ g m 3 giai đoạn:
Di chuyển chất cần hấp phụ từ n ớc thải tới bề mặt hạt hấp phụ (vùng
khuếch tán ngoài).
-
Thực hiện quá trình hấp phụ.
-
Di chuyển chất bên trong hạt chất hấp phụ (vùng khuếch tán trong).
Các chất hấp phụ th
ng dùng là: than hoạt tính, đất sét hoạt tính, silicagen,
keo nhôm, một s chất t ng hợp khác và một s chất thải trong sản xuất nh xỉ tro, xi
mạt sắt. Trong s này, than hoạt tính đ ợc dùng ph biến nhất. Các chất hữu cơ, kim
loại nặng và các chất màu dễ bị hấp phụ. L ợng chất hấp phụ tùy thuộc vào khả năng
của từng loại chất hấp phụ và hàm l ợng chất bẩn có trong n ớc. Ph ơng pháp này có
thể hấp phụ 58 – 95% các chất hữu cơ và màu. Các chất hữu cơ có thể bị hấp phụ
đ ợc là phenol, akylbenzen, sunfonic axit, thu c nhuộm và các hợp chất thơm.
Traoăđ i ion
Ph ơng pháp trao đ i ion đ ợc ứng dụng để làm sạch n ớc hoặc n ớc thải kh i
các kim loại nh Zn, Cu, Cr, Pb, Hg, Cd, Mn,… cũng nh các hợp chất của Asen,
phosphor, Xyanua, chất phóng xạ.
Ph ơng pháp này cho phép thu h i các chất có giá trị và đạt đ ợc mức độ làm
sạch cao. Vì vậy, nó là một ph ơng pháp đ ợc ứng dụng rộng rưi để tách mu i trong
xử lý n ớc và n ớc thải.
Trao đ i ion là một quá trình trong đó các ion trên bề mặt của chất rắn trao đ i
với ion có cùng điện tích trong dung dịch khi tiếp xúc với nhau. Các chất này gọi là
ionit (chất trao đ i ion), chúng hoàn toàn không tan trong n ớc.
Các chất có khả năng hút các ion d ơng từ dung dịch điện ly gọi là cationit.
Chất này mang tính axit. Các chất có khả năng hút các ion gọi là anionit và chúng
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
40
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
mang tính kiềm. nếu các ionit nào đó trao đ i cả cation và anion thì ng
i ta gọi
chúng là các ionit l ỡng tính.
Các chất trao đ i ion có thể là các chất vô cơ hoặc hữu cơ có ngu n g c tự
nhiên hay t ng hợp nhân tạo.
2.3.3 Ph
ngăphápăx lý hóa h c
Các ph ơng pháp hoá học dùng trong xử lý n ớc thải g m có : trung hoà , oxy
hoá và khử . Tất cả các ph ơng pháp này đều dùng các tác nhân hoá học nên là
ph ơng pháp đắt tiền . Ng
i ta sử dụng các ph ơng pháp hoá học để khử các chất
hoà tan và trong các hệ th ng cấp n ớc khép kín . Đôi khi các ph ơng pháp này đ ợc
dùng để xử lý sơ bộ tr ớc xử lý sinh học hay sau công đoạn này nh là một ph ơng
pháp xử lý n ớc thải lần cu i để thải vào ngu n.
Trung hòa
Ph ơng pháp trung hòa chủ yếu đ ợc dùng trong n ớc thải công nghiệp có
chứa kiềm hoặc axit. Để tránh hiện t ợng n ớc thải gây ô nhiễm cho môi tr
quanh thì ng
ng xung
i ta phải trung hòa n ớc thải, với mục đích là làm lắng các mu i của
kim loại nặng xu ng và tách ra kh i n ớc thải.
Quá trình trung hòa tr ớc hết là phải tính đến khả năng trung hòa lẫn nhau giữa
các loại n ớc thải chứa axit hay kiềm hay khả năng dự trự kiềm của n ớc thải sinh
hoạt và n ớc sông. Trong thực tế, nếu hỗn hợp n ớc thải có pH = 6.5 – 8.5 thì n ớc
đó đ ợc coi là trung hòa.
Trung hòa n ớc thải có thể thực hiện bằng nhiều cách khác nhau:
-
Trộn lẫn n ớc thải axit với n ớc thải kiềm.
-
B sung các tác nhân hoá học.
-
Lọc n ớc axit qua vật liệu có tác nhân trung hoà.
-
Hấp thụ khí axit bằng n ớc kiềm hoặc hấp thụ amoniac bằng n ớc axit....
Việc lựa chọn ph ơng pháp trung hoà còn tuỳ thuộc vào thể tích và n ng độ
n ớc thải, chế độ thải n ớc thải, khả năng sẳn có và giá thành của các tác nhân hoá
học.
Trong quá trình trung hoà, một l ợng bùn cặn đ ợc tạo thành. L ợng bùn này
phụ thuộc vào n ng độ và thành phần của n ớc thải cũng nh loại và l ợng các tác
nhân sử dụng cho quá trình.
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
41
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
Oxy hóa ậ kh
Mục đích của ph ơng pháp này là chuyển các chất ô nhiễm độc hại trong n ớc
thải thành các chất ít độc hơn và đ ợc loại ra kh i n ớc thải .Quá trình này tiêu t n
một l ợng lớn các tác nhân hoá học , do đó quá trình oxy hoá hoá học chỉ đ ợc dùng
trong những tr
ng hợp khi các tạp chất gây ô nhiễm bẩn trong n ớc thải không thể
tách bằng những ph ơng pháp khác . Th
ng sử dụng các chất oxy hoá nh : Clo khí
và l ng, n ớc Javen NaOCl, Kalipermanganat KMnO4, Hypocloric Canxi Ca(ClO)2,
H2O2, Ozon …
Kh trùng
Sau khi xử lý sinh học , phần lớn các vi khuẩn trong n ớc thải bị tiêu diệt .Khi
xử lý trong các công trình sinh học nhân tạo (Aerophin hay Aerotank ) s l ợng vi
khuẩn giảm xu ng còn 5% , trong h sinh vật hoặc cánh đ ng lọc còn 1-2%. Nh ng
để tiêu diệt toàn bộ vi khuẩn gây bệnh, n ớc thải cần phải khử trùng .
Có các ph ơng pháp khử trùng sau:
-
Dùng hợp chất clo: clorua vọi, clorua n ớc
-
Dùng ozon
-
Dùng tia cực tím
Tr ớc đây, việc dùng clo hoặc các hợp chất của clo đ ợc sử dụng rất ph biến
trong xử lí n ớc thải vì đem lại hiệu quả cao, gía thành rẻ. Tuy nhiên, l ợng clo d
trong n ớc (0,5mg/l) để đảm bảo an toàn và n định cho quá trình khử trùng sẽ gây
ảnh h
ng đến các sinh vật có ích khác. Do vậy gần đây việc khử trùng bằng clo và
các hợp chất của clo dần đ ợc thay thế bằng ozon và tia cực tím.
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
42
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
B ng 2.4
ng d ng quá trình x lý hóa h c
Quá trình
ng d ng
Trung hòa
Để trung hòa n ớc thải có độ kiềm hoặc axit cao
Keo tụ
Loại b Phospho và tăng hiệu quả lắng của các chất rắn lơ lửng
trong các công trình lắng sơ cấp
Loại b các chất hữu cơ không thể xử lý đ ợc bằng ph ơng
Hấp phụ
pháp hóa học hay sinh học thông dụng. Cũng đ ợc dùng để khử
Clo của n ớc thải sau xử lý, tr ớc khi thải vào môi tr
ng
Để loại b các vi sinh vật gây bệnh. Các ph ơng pháp này
Khử trùng
th
ng sử dụng là: chlorine, chlorine dioxide, bromide chlorine,
ozone…
Các quá trình khác
Nhiều loại hóa chất đ ợc sử dụng để đạt đ ợc những mục tiêu
nhất định nào đó. Ví dụ nh là dùng hóa chất để kết tủa các kim
loại nặng trong n ớc thải
(Nguồn: Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp – Tính toán thiết kế công trình,
Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân)
2.3.4 Ph
ngăphápăx lý sinh h c
Các chất hữu cơ
dạng keo, huyền phù và dung dịch là ngu n thức ăn của vi
sinh vật. Trong quá trình hoạt động s ng, vi sinh vật oxy hóa hoặc khử các hợp chất
hữu cơ này, kết quả là làm sạch n ớc thải kh i các chất bẩn hữu cơ.
Xử lý n ớc thải bằng ph ơng pháp sinh học hiếu khí: quá trình xử lý n ớc thải
đ ợc dựa trên sự oxy hóa các chất hữu cơ có trong n ớc thải nh oxy tự do hòa tan.
Nếu oxy đ ợc cấp bằng thiết bị hoặc nh cấu tạo công trình, thì đó là quá trình sinh
học hiếu khí trong điều kiện nhân tạo. Ng ợc lại, nếu oxy đ ợc vận chuyển và hòa tan
trong n ớc nh các yếu t tự nhiên thì đó là quá trình xử lý sinh học hiếu khi trong
điều kiện tự nhiên.
Xử lý n ớc thải bằng ph ơng pháp sinh học kỵ khí: quá trình xử lý đ ợc dựa
trên cơ s phân hủy các chất hữu cơ giữ lại trong công trình nh sự lên men kỵ khí.
Đ i với các hệ th ng thoát n ớc quy mô vừa và nh , ng
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
i ta th
ng dùng các công
43
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
trình kết hợp với việc tách cặn lắng với phân hủy yếm khí các chất hữu cơ trong pha
rắn và pha l ng.
a. X lý sinh h cătrongăđi u ki n t nhiên
Các công trình x lỦăn
c th iătrongăđ t
Các công trình xử lý n ớc thải trong đất là những vùng đất quy hoạch t ới
n ớc thải định kỳ gọi là cánh đ ng ngập n ớc (cánh đ ng t ơi và cánh đ ng lọc).
Cánh đ ng ngập n ớc đ ợc tính toán thiết kế dựa vào khả năng giữ lại, chuyển hóa
chất bẩn trong đất. Khi lọc qua đất, các chất lơ lửng và keo sẽ đ ợc giữ lại
lớp trên
cùng. Những chất đó tạo nên lớp màng g m vô s vi sinh vật có khả năng hấp phục và
oxy hóa các chất hữu cơ có trong n ớc thải. Hiệu suất xử lý n ớc thải trong cánh đ ng
ngập n ớc phụ thuộc vào các yếu t nh loại đất, độ ẩm của đất, mực n ớc ngầm, tải
trọng, chế độ t ới, ph ơng pháp t ới, nhiệt độ và thành phần tính chất n ớc thải.
Đ ng th i, nó còn phụ thuộc vào các loại cây tr ng
trên bề mặt. Trên cánh đ ng t ới
ngập n ớc có thể tr ng nhiều loại cây, song chủ yếu là loại cây không thân gỗ.
H sinh h c
H sinh học là các thủy vực tự nhiên hoặc nhân tạo, không lớn mà
đấy diễn
ra quá trình chuyển hóa các chất bẩn. Quá trình này diễn ra t ơng tự nh quá trình tự
làm sạch trong n ớc sông h tự nhiền với vai trò chủ yếu là các vi khuẩn và tảo…
Theo bản chất quá trình xử lý n ớc thải và điều kiện cung cấp oxy, ng
i ta
chia h sinh học ra 2 nhóm chính: h sinh học n định n ớc thải và h làm thoáng
nhân tạo.
H sinh học n định n ớc thải có th i gian n ớc l u lại lớn (từ 2 – 3 ngày đến
hàng tháng) nên điều hòa đ ợc l u l ợng và chất l ợng n ớc thải đầu ra. Oxy cung
cấp cho h chủ yếu là khuếch tán qua bề mặt hoặc do quang hợp của tảo. Quá trình
phân hủy chất bẩn diệt khuẩn mang bản chất tự nhiện.
Theo điều kiện khuấy trộn, h sinh học làm thoáng nhân tạo có thể chia thành
2 loại: h sinh học làm thoáng hiếu khí và h sinh học làm thoáng tùy tiện. Trong h
sinh học làm thoáng hiếu khí, n ớc thải trong h đ ợc xáo trộn gần nh hoàn toàn.
Trong h
không có hiện t ợng lắng cặn. Hoạt động h gần gi ng nh bể Aerotank.
Còn trong h sinh học làm thoáng tùy tiện còn có những vùng lắng cặn và phân hủy
chất bẩn trong điều kiện yếm khí. Mức độ xáo trộn n ớc thải trong h đ ợc hạn chế.
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
44
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
b. X lý sinh h cătrongăđi u ki n nhân t o
X lỦăn
c th i bằngăph
ngăphápăsinhăh c hi u khí
Quá trình xử lý hiếu khí nhân tạo dựa trên nhu cầu oxy cần cung cấp cho VSV
hiếu khí có trong n ớc thải hoạt động và phát triển. Nhiệm vụ: chuyển hóa (oxy hóa)
các chất hòa tan và những chất dễ phân hủy sinh học thành những sản phẩm cu i cùng
có thể chấp nhận đ ợc; hấp phụ và kết tủa cặn lơ lửng và chất keo không lắng thành
bông đông tụ sinh học hay màng sinh học; chuyển hóa/khử chất dinh d ỡng (N và P).
Bể lọc sinh học (Bể Biophin)
Là công trình xử lí n ớc thải trong điều kiện nhân tạo nh sinh vật hiếu khí.
Quá trình diễn ra khi cho n ớc thải t ới lên bề mặt bể và thấm qua vật liệu lọc.
bề mặt của hạt vật liệu lọc và các khe h giữa chúng, các hạt cặn bẩn đ ợc giữ lại
và tạo thành màng gọi là màng vi sinh. Vi sinh hấp thu chất hữu cơ và nh đó mà quá
trình oxy hóa đ ợc thực hiện.
Những loại bể Biophin th
-
Biophin nh giọt
-
Biophin cao tải
ng dùng:
Bể lọc sinh học nhỏ giọt
Bể lọc sinh học nh giọt dùng để xử lý sinh học hoàn toàn n ớc thải, đảm bảo
BOD trong n ớc thải ra kh i bể lắng đợt II d ới 15 mg/l.
Bể có cấu tạo hình chữa nhật hoặc hình tròn trên mặt bằng. Do tải trọng thủy
lực và tải trọng chất bẩn hữu cơ thấp nên kích th ớc vật liệu lọc không lớn hơn 30mm
th
ng là các loại đá cục, cuội, than cục. Chiều cao lớp vật liệu lọc trong bể từ 1,5 –
2m. Bể đ ợc cấp khí tự nhiên nh các cửa thông gió xung quanh thành với diện tích
bằng 20% diện tích sàn thu n ớc hoặc lấy từ d ới đáy với khoảng cách giữa đáy bể và
sàn đỡ vật liệu lọc cao 0,4 – 0,6m. Để l u thông hỗn hợp n ớc thải và bùn cũng nh
không khí vào trong lớp vật liệu lọc, sàn thu n ớc có các khe h . N ớc thải đ ợc t ới
từ trên b mặt nh hệ th ng phân ph i vòi phun, khoan lỗ hoặc máng răng c a.
Tuy nhiên bể làm việc hiệu quả khi BOD5 của n ớc thải 200mg/l. Bể th
ng
dùng cho các trạm xử lý n ớc thải công suất trên100 m3/ngđ.
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
45
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
Đĩa lọc sinh học
Đĩa lọc sinh học đ ợc dùng để xử lý n ớc thải bằng ph ơng pháp sinh học
theo nguyên lý bám dính. Đĩa lọc là các tấm nhựa, gỗ,…hình tròn đ
ng kính 2 – 4m,
dày d ới 10mm ghép với nhau thành kh i cách nhau 30 – 40mm và các kh i này đ ợc
b trí thành dãy n i tiếp quay đều trong bể n ớc thải. Đĩa lọc sinh học đ ợc sử dụng
rộng rưi để xử lý n ớc thải sinh hoạt với công suất không hạn chế. Tuy nhiên, ng
i ta
sử dụng hệ th ng đĩa để cho các trạm xử lý n ớc thải công suất d ới 5000 m3/ngày.
Bể lọc sinh học có vật liệu lọc ngập trong nước (Bể Bioten)
Bể lọc sinh học có vật liệu lọc ngập trong n ớc hoạt động theo nguyên lý lọc
dính bám. Công trình này th
ng đ ợc gọi là Bioten có cấu tạo gần gi ng với bể lọc
sinh học và Aerotank. Vật liệu lọc th
ng đ ợc đóng thành kh i và ngập trong n ớc.
Khí đ ợc cấp với áp lực thấp và dẫn vào bể cùng chiều hoặc ng ợc chiều với n ớc
thải. Khi n ớc thải qua lớp vật liệu lọc, BOD bị khử và NH4+ bị chuyển hóa thành
NO3- trong lớp màng sinh vật. N ớc đi từ d ới lên, chảy vào máng thu và đ ợc dẫn ra
ngoài.
Bể lọc sinh học cao tải
Bể lọc sinh học cao tải dùng để xử lý sinh học hiếu khí n ớc thải với tải trọng
thủy lực từ 10 đến 30m3 n ớc thải/m2 bề mặt bể.ngày.
Bể cấu tạo hình tròn trên mặt bằng để đảm bảo cho dàn ng phân ph i n ớc tự
quay. Áp lực từ các lỗ phun từ 0,5÷0,7m. T c độ quay một vòng từ 8 đến 12 phút.
Khoảng cách từ bề mặt lớp vật liệu đến dàn ng là 0,2÷0,3m để lấy không khí và n ớc
phun ra vỡ thành các hạt nh đều trên mặt bể.
Bể lọc sinh học cao tải hoạt động có hiệu quả khi BOD của n ớc thải d ới
300mg/l. Để tăng hiệu quả xử lý n ớc thải ng
i ta th
ng tuần hoàn n ớc sau bể lọc
để xử lý lại. Th i gian tiếp xúc giữa n ớc thải và vi sinh vật dính bám tăng lên, tải
trọng chất bẩn hữu cơ giảm xu ng. Mặt khác khi tuần hoàn lại n ớc, tải trọng thủy lực
tăng lên, đẩy mạnh quá trình tách màng vi sinh vật cũ và hình thành màng mới trên bề
mặt vật liệu, làm giảm hiện t ơng tắc ngẽn trong các lỗ rỗng của lớp vật liệu, tăng l u
l ợng trong hệ th ng phân ph i, đảm bảo t c độ quay của dàn ng.
Th
ng xử lý cho các trạm có l u l ợng < 50000 m3/ngđ.
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
46
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
Bể Aerotank
Bể Aerotank là một công trình sử dụng ph ơng pháp sinh học hiếu khí để xử lý
n ớc thải sinh hoạt, n ớc thải công nghiệp và n ớc thải đô thị có chứa nhiều chất hữu
cơ hòa tan và một s chất vô cơ (H2S, các sunfua, nitric…)
N ớc thải sau khi qua bể lắng 1 có chứa các chất hữu cơ hòa tan và các chất lơ
lửng đi vào bể phản ứng hiếu khí (Aerotank). Khi
trong bể, các chất lơ lửng đóng
vai trò là các hạt nhân để cho vi khuẩn c trú, sinh sản và phát triển dần lên thành các
bông cặn gọi là bùn hoạt tính. Bùn hoạt tính là các bông căn có màu nâu sẫm chứa các
chất hữu cơ hấp thụ từ n ớc thải và là nơi c trú để phát triển của vô s vi khuẩn và vi
sinh vật s ng khác. Vi khuẩn và các vi sinh vật s ng dung chất nền (BOD) và chất
dinh d ỡng (N, P) làm thức ăn để chuyển hóa chúng thành các chất trơ không hòa tan
thành các tế bào mới.
Để đảm bảo bùn hoạt tính
trạng thải lơ lửng và đảm bảo chất l ợng oxy dùng
trong quá trình sinh hóa các chất hữu cơ thì phải luôn đảm bảo việc cung cấp oxy.
L ợng bùn tuần hoàn và không khí cần cung cấp phụ thuộc vào độ ẩm và mức độ của
yêu cầu xử lí n ớc thải.
Tỷ lệ các chất dinh d ỡng: BOD5 : N : P = 100:5:1. N ớc thải có pH từ 6,5 –
8,5 trong bể là thích hợp.Th i gian l u n ớc trong bể không quá 12h.
Quá trình diễn ra nh sau:
-
Khuấy trộn đều n ớc thải với bùn hoạt tính trong thể tích V của bể phản
ứng.
-
Làm thoáng bằng khí nén hay khuấy trộn bề mặt hỗn hợp n ớc thải và bùn
họat tính có trong bể trong một th i gian đủ dài để lấy oxy cấp cho quá trình
sinh hóa xảy ra trong bể.
-
Làm trong n ớc và tách bùn hoạt tính ra kh i hỗn hợp bằng bể lắng đợt
-
Tuần hoàn lại một l ợng bàn cần thiết từ đáy bể lăng đợt 2 vào bể Aerotank
để hòa trộn với n ớc thải đi vào.
-
Xả bùn d và xử lý bùn
Bể SBR (Aerotank theo mẻ)
SBR là một dạng của bể Aerotank, phát triển trên cơ s xử lí bùn hoạt tính, vận
hành theo từng mẻ liên tục và kiểm soát đ ợc theo th i gian, là một công trình xử lý
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
47
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
sinh học n ớc thải bằn bùn hoạt tính, trong đó tuần tự diễn ra các quá trình th i khí,
lắng bùn và gạn n ớc thải. Do hoạt động gián đoạn nên s ngăn t i thiểu của bể là 2.
Chia làm 5 pha (làm đầy – phản ứng, th i khí – lắng – rút n ớc – ch ) và đ ợc
sục khí bằng máy nén khí, máy sục khí dạng jet hoặc thiết bị khuấy trộn cơ học, chu kì
hoạt động của ngăn bể đ ợc điều khiển bằng rơ le th i gian, trong bể có b trí hệ
th ng vớt váng, thiết bị đo mức bùn.
SBR có thể thực hiện các quá trình khử carbon, nitrat hóa, khử nitrat và khử
phosphor sinh hóa do có thể điều chỉnh đ ợc quá trình hiếu khí, thiếu khí, và kỵ khí
trong bể bằng việc cung cấp oxy.
Quá trình xử lý này cho hiệu quả xử lý n ớc thải rất cao. BOD5 của n ớc thải
sau xử lý th
ng thấp hơn 20mg/l, hàm l ợng cặn lơ lửng từ 3 – 25 mg/l và N-NH3
khoảng từ 0.3 – 12 mg/l.
Mương oxy hóa
Hình 2.4 B SBR
Là dạng cải tiến của Aerotank khuấy trộn hoàn chỉnh, làm việc trong điều kiện
hiếu khí kéo dài với bùn hoạt tính lơ lửng chuyển động tuần hoàn trong m ơng.
Có thể xử lý n ớc thải có độ nhiễm bẩn cao BOD từ 1000 – 5000 mg/l
X lỦăn
c th i bằngăph
ngăphápăsinhăh c kỵ khí ậ b UASB
N ớc thải đ ợc đ a trực tiếp vào phía d ới đáy bể và đ ợc phân ph i đ ng
đều, sau đó chảy ng ợc lên xuyên qua lớp bùn sinh học dạng hạt nh (bông bùn) và
các chất hữu cơ bị phân hủy.
Các bọt khí metan và NH3, H2S n i lên trên và thu đ ợc bằng các chụp thu khí
để dẫn ra kh i bể. N ớc thải tiếp đó chuyển đến vùng lắng của bể phân tách 2 pha
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
48
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
l ng rắn. Sau đó ra kh i bể, bùn hoạt tính thì hoàn l u lại vùng lớp bông bùn. Sự tạo
thành bùn hạt và duy trì đ ợc nó rất quan trọng khi vận hành bể UASB.
Sử dụng cho những ngu n thải có n ng độ BOD5 >1000mg/l và COD > 2000
mg/l và xử lý cho những ngu n thải có l u l ợng < 50000 m3/ngđ.
u điểm: xử lý đ ợc các ngu n n ớc thải có n ng độ ô nhiễm các chất hữu cơ
cao
Nh ợc điểm: xử lý không hoàn toàn
Sau bể sinh học ký khí th
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
ng phải có bể sinh học hiếu khí
49
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
CH
NGăIII
Đ ăXU TăCỄCăCỌNGăNGH ăX ăLụăN
NHẨă ăTHUăTỂM
TÍNH CH TăN
3.1
CăTH IăCHOăKHUă
C TH IăĐ U VÀO
Thiết kế hệ th ng xử lý n ớc thải sinh hoạt cho khu nhà
Tp.H Chí Minh với N = 1810 ng
i và Q = 500 m3/ngày.
B ng 3.1 S li u thành ph n tính ch tăn
khu nhà
STT
Đ NăV
CH TIÊU
Thu Tâm, Quận 9,
c th iăđ uăvƠoăvƠăđ u ra c a
Thu Tâm
GIÁ TR
c t B QCVN
14:2008/BTNMT
3.2
1
BOD5
mg/L
240
50
2
SS
mg/L
250
100
3
Dầu mỡ
mg/L
60
20
4
T ng Nitơ
mg/L
80
50
5
T ng Phospho
mg/L
8
10
6
Amoni
mg/L
25
10
7
T ng Coliform
MPN/100ml
4.9x105
5000
TIÊU CHU N X TH I
N ớc thải tại khu nhà
Thu Tâm sau khi đ ợc xử lý tại hệ th ng xử lý n ớc
thải tập trung phải đạt quy chuẩn QCVN 14:2008/BTNMT, cột B.
Ngu n tiếp nhận n ớc thải sau khi xử lý là hệ th ng thoát n ớc khu vực kênh
rạch ph
3.3
ng Tr
ng Thạnh.
Đ XU T CÔNG NGH X
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
LÝ
50
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
3.3.1 Ph
ngăánă1
N ớc thải
Song chắn rác
Đem xử lý
H thu gom
N ớc
tách
bùn
Bể điều hòa
Máy th i khí
Bùn t ơi
Bể lắng I
N ớc
tuần
hoàn
Bể Anoxic
Bể nén bùn
Máy th i khí
Bể Aerotank
Bùn tuần
hoàn
hoạt tính
Bể lắng II
Bùn d
Bể khử trùng
Chlorine
Ngu n tiếp nhận, QCVN
14:2008/BTNMT, cột B
Chú thích
Máy ép bùn
Dd Polymer
Đem đi chôn
lấp
ng dẫn n ớc
ng dẫn bùn
ng dẫn bùn tuần hoàn
ng dẫn khí, hóa chất
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
51
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
Thuy tăminhăs ăđ công ngh
N ớc thải từ khu nhà sau khi đ ợc xử lý sơ bộ
bể tự hoại sẽ đ ợc thu gom
về hệ th ng xử lý n ớc thải tập trung.
Một phần các cặn rác thô có kích th ớc lớn nh : bao nylon, vải vụn, cành cây,
giấy…đ ợc giữ lại song chắn rác để loại b nhằm tránh gây h hại hoặc tắc nghẽn
bơm và các công trình tiếp theo. Rác thu h i đ ợc đem đi xử lý. N ớc thải sau khi qua
song chắn tiếp tục qua ngăn tiếp nhận tr ớc khi qua bể điều hòa. Tại đây, bể sẽ gắn hệ
th ng sục khí nhằm giảm bớt sự dao động của hàm l ợng các chất bẩn trong n ớc do
quá trình thải ra không đều, n định l u l ợng và n ng độ, tránh hiện t ợng quá tải
vào các gi cao điểm, do đó giúp hệ th ng xử lý làm việc n định đ ng th i giảm kích
th ớc các công trình đơn vị tiếp theo. Sau đó n ớc thải đ ợc bơm đến bể lắng đợt I để
lắng tạp chất phân tán nh (chất lơ lửng) d ới dạng cặn lắng xu ng đáy bể và theo các
chất n i trên bề mặt : dầu mỡ, bọt… Bùn lắng thu đ ợc đ ợc bơm qua bể nén bùn
tr ớc khi đem đi xử lý.
N ớc thải tiếp tục từ bể lắng 1 đ ợc chảy về bể Anoxic.
đây, n ớc thải đ ợc
hòa trộn với vi sinh vật. Trong điều kiện thiếu khí, vi sinh vật sẽ loại b các hợp chất
chứa N và P. Sau đó toàn bộ hỗn hợp n ớc và bùn hoạt tính đ ợc dẫn vào bể
Aerotank. Tại đây, quá trình xử lý sinh học hiếu khí với bùn hoạt tính diễn ra nh
l ợng oxy hòa tan trong n ớc. Các vi sinh vật hiếu khí sử dụng oxy và các hợp chất
hữu cơ trong n ớc làm chất dinh d ỡng để duy trì sự s ng, phát triển sinh kh i và kết
thành bông bùn, nh đó các chất hữu cơ trong n ớc thải giảm đáng kể. Aerotank xáo
trộn hoàn toàn nh thiết bị sục khí. N ớc từ bể Aerotank đ ợc tuần hoàn về bể Anoxic
với l u l ợng từ 2 – 4Q. Sau đó, hỗn hợp bùn hoạt tính và n ớc thải chảy sang bể lắng
II. Có nhiệm vụ lắng và tách bùn hoạt tính ra kh i n ớc thải. Bùn lắng một phần đ ợc
bơm tuần hoàn lại bể Anoxic để n định mật độ cao vi khuẩn và tạo điều kiện phân
hủy nhanh chất hữu cơ, phần còn lại sẽ đ ợc bơm qua bể nén bùn và tiếp tục xử lý.
N ớc thải sau khi lắng sẽ tràn qua máng răng c a vào máng tràn và dẫn qua bể
khử trùng để loại b các loại vi sinh vật gây bệnh trong n ớc thải tr ớc khi thải ra môi
tr
ng. Hàm l ợng Chlorine cung cấp vào n ớc thải n định qua bơm định l ợng hóa
chất. Ngoài tác dụng khử trùng, Chlorine còn là một tác nhân oxy hóa mạnh, do đó có
thể oxy hóa các chất hữu cơ còn t n tại trong n ớc thải. N ớc thải sau khi khử trùng
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
52
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
đảm bảo đạt tiêu chuẩn QCVN 14:2008/BTNMT, cột B sẽ đ ợc thải ra hệ th ng thoát
n ớc khu vực.
Phần bùn t ơi cần xử lý
bể lắng 1 và phần bùn d
bể lắng 2 đ ợc đ a vào
bể nén bùn. Bùn sinh ra từ bể lắng 1 và lắng 2 có độ ẩm rất cao. Nhiệm vụ của bể nén
bùn là làm giảm độ ẩm của bùn bằng cách lắng (nén) cơ học để đạt độ ẩm thích hợp
(94 – 96%) phục vụ cho việc xử lý bùn
phía sau. Trong công nghệ này sử dụng
ph ơng pháp nén bùn trọng lực. Nén bùn bằng ph ơng pháp trọng lực th
ng đ ợc
thực hiện trong các bể nén bùn có dạng gần gi ng nh bể lắng đứng hay bể lắng ly
tâm. Bùn đ ợc đ a vào ng phân ph i bùn
trung tâm bể. D ới tác dụng của trọng
lực, bùn sẽ lắng và kết chặt lại. Sau khi nén, bùn sẽ đ ợc tháo ra
đáy bể. Phần n ớc
tách bùn đ ợc đ a tr lại h thu gom.
Bùn từ bể nén bùn đ ợc đ a về máy ép bùn dây đai. Máy ép bùn dây đai dùng
để khử n ớc ra kh i bùn vận hành d ới chế độ cho bùn liên tục vào thiết bị. Sau khi ra
kh i máy ép bùn dây đai, bùn có dạng bánh và sau đó đ ợc đem đi chôn lấp. N ớc từ
máy ép bùn tr lại h thu gom để đ ợc tái xử lý.
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
53
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
3.3.2 Ph
ngăánă2
N ớc thải
Đem xử lý
Song chắn rác
H thu gom
Máy th i khí
Bể điều hòa
Máy th i khí
SBR
N ớc
tách
bùn
Bùn d
Bể chứa bùn
và nén bùn
Bể khử trùng
Chlorine
Máy ép bùn
Ngu n tiếp nhận, QCVN
14:2008/BTNMT, cột B
Dd
Polymer
Chú thích
Đem đi chôn
lấp
ng dẫn n ớc
ng dẫn bùn
ng dẫn khí, hóa chất
Thuy tăminhăs ăđ công ngh
N ớc thải từ khu nhà
sau khi đ ợc xử lý sơ bộ
bể tự hoại sẽ đ ợc thu gom
về hệ th ng xử lý n ớc thải tập trung.
Một phần các cặn rác thô có kích th ớc lớn nh : bao nylon, vải vụn, cành cây,
giấy…đ ợc giữ lại song chắn rác để loại b nhằm tránh gây h hại hoặc tắc nghẽn
bơm và các công trình tiếp theo. Rác thu h i đ ợc đem đi xử lý. N ớc thải sau khi qua
song chắn tiếp tục qua ngăn tiếp nhận tr ớc khi qua bể điều hòa. Tại đây, bể sẽ gắn hệ
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
54
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
th ng sục khí nhằm giảm bớt sự dao động của hàm l ợng các chất bẩn trong n ớc do
quá trình thải ra không đều, n định l u l ợng và n ng độ, tránh hiện t ợng quá tải
vào các gi cao điểm, do đó giúp hệ th ng xử lý làm việc n định đ ng th i giảm kích
th ớc các công trình đơn vị tiếp theo.
N ớc thải tiếp tục đ a sang bể SBR. SBR là một dạng công trình xử lý sinh
học n ớc thải bằng bùn hoạt tính, trong đó diễn ra quá trình th i khí, lắng bùn và gạn
n ớc thải. Bùn hoạt tính thực chất là các vi sinh vật vì vậy khi đ ợc trộn với n ớc thải
với không khí có Ôxi, chúng sẽ phân hủy các chất hữu cơ tạo thành cặn và sẽ lắng
xu ng
tại bể SBR. N ớc trong bể SBR đ ợc gạn ra kh i bể bằng thiết bị thu n ớc
bề mặt sau khi ra kh i bể và cu i cùng tr ớc khi xả ra ngu n tự nhiện n ớc đ ợc cho
vào bể khử trùng để khử trùng n ớc.
Sau khi qua bể SBR n ớc thải đ ợc dẫn thẳng tới bể khử trùng mà không cần
phải qua bể lắng đợt 2. Ta khử trùng bằng cách cho tác chất khử trùng Chlorine vào. .
N ớc thải sau khi khử trùng đảm bảo đạt tiêu chuẩn QCVN 14:2008/BTNMT, cột B
sẽ đ ợc thải ra hệ th ng thoát n ớc khu vực.
Phần bùn cần xử lý
bể lắng 1 và phần bùn d
bể lắng 2 đ ợc đ a vào bể
chứa và nén bùn. Bùn sinh ra từ bể lắng 1 và lắng 2 có độ ẩm rất cao. Nhiệm vụ của
bể nén bùn là làm giảm độ ẩm của bùn bằng cách lắng (nén) cơ học để đạt độ ẩm thích
hợp (94 – 96%) phục vụ cho việc xử lý bùn
phía sau. Trong công nghệ này sử dụng
ph ơng pháp nén bùn trọng lực. Nén bùn bằng ph ơng pháp trọng lực th
ng đ ợc
thực hiện trong các bể nén bùn có dạng gần gi ng nh bể lắng đứng hay bể lắng ly
tâm. Bùn đ ợc đ a vào ng phân ph i bùn
trung tâm bể. D ới tác dụng của trọng
lực, bùn sẽ lắng và kết chặt lại. Sau khi nén, bùn sẽ đ ợc tháo ra
đáy bể. Phần n ớc
tách bùn đ ợc đ a tr lại ngăn tiếp nhận.
Bùn từ bể chứa và nén bùn đ ợc đ a về máy ép bùn dây đai. Máy ép bùn dây
đai dùng để khử n ớc ra kh i bùn vận hành d ới chế độ cho bùn liên tục vào thiết bị.
Sau khi ra kh i máy ép bùn dây đai, bùn có dạng bánh và sau đó đ ợc đem đi chôn
lấp. N ớc tách bùn đ ợc đ a tr lại ngăn tiếp nhận.
3.4
L A CH N CÔNG NGH X
3.4.1 Soăsánhă2ăph
LụăN
C TH I
ngăánăđ xu t
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
55
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
B ng 3.2 B ng so sánh b Aerotank và b SBR
Đ CăĐI M
B Aerotank
B SBR
- Cấu tạo đơn giản: không cần
- Dễ xây dựng và vận hành
- Bể Aerotank đ ợc sử dụng
xây dựng bể lắng II cũng nh
nhiều trong các ngành có hàm
tuần hoàn bùn hoạt tính nên
l ợng chất hữu cơ cao
t n ít diện tích xây dựng
- Sử dụng rộng rãi
- Hiệu suất xử lý cao: có khả
năng khử Nitơ, Phospho
uăđi m
cũng nh
hàm l ợng chất
dinh d ỡng cao.
- Có khả năng điều khiển tự
động hoàn tan, ít ảnh h
ng
đến hiệu quả xử lý
- Do phải sử dụng bơm để tuần
hoàn
n định lại n ng độ bùn
hoạt tính
trong bể nên khi vận
hành t n nhiều năng l ợng.
căđi m
- Kiểm soát quá trình khó, đòi
chỉ tiêu tinh tế, hiện đại.
ng
xuyên cho vi sinh vật hoạt động
Nh
xử lý theo mẻ
h i hệ th ng quan trắc các
- T n nhiều diện tích xây dựng
- Cần cung cấp không khí th
- Công suất xử lý nh do SBR
- Bảo d ỡng các thiết bị khó
khăn
do
SBR
sử
dụng
ph ơng tiện hiện đại.
- Cần có trình độ kỹ thuật cao
cho công tác quản lý vận
hành bể.
- Do bùn trong SBR không rút
hết nên hệ th ng th i khí có
khả năng bị tắc nghẽn.
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
56
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
3.4.2 L a ch n ph
ngăánăx lý
Từ bảng phân tích u, nh ợc điểm của 2 ph ơng án thì cả 2 ph ơng án đều là
những mô hình hợp lý để xử lý n ớc thải sinh hoạt. Tuy nhiên, hàm l ợng N, P đầu
vào của không cao và do quá trình hoạt động của bể SBR khó vận hành hơn nên em
chọn ph ơng án 1 để tính toán thiết kế hệ th ng xử lý n ớc thải.
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
57
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
CH
NGăIV
TệNHăTOỄNăCỄCăCỌNGăTRỊNHăĐ NăV ăTHEOăPH
CH N
4.1
THÔNG S
NGăỄNă
TÍNH TOÁN
4.1.1 M căđ c n thi t x lý
M căđ c n thi t x lỦăhƠmăl
ng SS:
Trong đó:
SSv – Hàm l ợng chất rắn lơ lửng trong n ớc thải đầu vào (mg/l);
SSr – Hàm l ợng chất rắn l lửng trong n ớc thải sau xử lý cho phép xả thải
vào ngu n n ớc (mg/l);
M căđ c n thi t x lỦăhƠmăl
ng BOD:
Trong đó:
– Hàm l ợng BOD5 trong n ớc thải đầu vào (mg/l);
– Hàm l ợng BOD5 trong n ớc thải sau xử lý cho phép xả thải vào
ngu n n ớc (mg/l);
4.1.2 Hi u su t c n thi t x lỦăn
Công trình
Song chắn rác
Bể điều hòa
Bể lắng I
c th i
BOD
SS
T ng Nit
Cvào (mg/l)
240
250
80
H (%)
4
4
0
Cra (mg/l)
230,4
240
80
Cvào (mg/l)
230,4
240
80
H (%)
5
0
0
Cra (mg/l)
218,88
228
80
Cvào (mg/l)
218,88
228
80
H (%)
25
50
0
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
58
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
Cra (mg/l)
164,16
114
80
Cvào (mg/l)
164,16
114
80
H (%)
10
10
75
Cra (mg/l)
147,74
102,6
20
Cvào (mg/l)
147,74
102,6
20
H (%)
79,69
0
25
Cra (mg/l)
30
102,6
20
Cvào (mg/l)
30
102,6
15
H (%)
0
70
0
Cra (mg/l)
30
30,78
15
Cvào (mg/l)
30
30,78
15
H (%)
0
0
0
C ng thoát
30
30,78
15
QCVN 14:2008/BTNMT, cột B
50
100
50
Bể Anoxic
Bể Aerotank
Bể lắng II
Khử trùng
4.1.3 Các thông s tính toán
Hệ th ng xử lý n ớc thải hoạt động 24/24, vậy l ợng n ớc thải đ ra liên tục.
L u l ợng trung bình ngày:
L u l ợng trung bình gi :
L u l ợng trung bình giây:
B ng 4.1 H s khôngăđi u hòa chung
Hệ s
không điều
L u l ợng n ớc thải trung bình qtb (l/s)
5
10
20
50
100
300
500
1000 5000
K0 max
2,5
2,1
1,9
1,7
1,6
1,55
1,5
1,47
1,44
K0 min
0,38
0,45
0,5
0,55
0,59
0,62
0,66
0,69
0,71
hòa chung K0
(Nguồn: Điều 3.2 – TCXDVN 51:2008)
Với l u l ợng 5,79 l/s, ta tính nội suy theo bảng 4.1. Kết quả là:
Kmax = 2,43
Kmin = 0,39
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
59
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
L u l ợng lớn nhất gi :
L u l ợng nh nhất gi :
4.2
TệNHăTOỄNăCỄCăCỌNGăTRỊNHăĐ NăV
4.2.1 Song ch n rác
a. Nhi m v :
Song chắn rác là công trình xử lý đầu tiên trong trạm xử lý n ớc thải nhằm giữ
lại các tạp chất có kích th ớc lớn, chủ yếu là rác.
b. Tính toán
Tínhătoánăm
ngăd n
Tr ớc khi qua bể điều hòa, n ớc thải đ ợc dẫn đến song chắn rác theo m ơng tiết
diện hình chữ nhật.
Diện tích tiết diện ớt:
Trong đó:
– L u l ợng n ớc thải theo giây lớn nhất (m3/s);
v
– Vận t c chuyển động của n ớc thải tr ớc song chắn rác (m/s) (theo
điều 6.12 – TCXDVN 51:2008, v = 0,8 – 1m/s), chọn v = 0,8 m/s;
Chọn chiều rộng của m ơng dẫn B = 150 mm = 0,15m.
Độ sâu mực n ớc trong m ơng dẫn:
Tính toán song ch n rác
S khe h của song chắn rác:
Chọn n = 10 khe có 09 thanh.
Trong đó:
n – S khe h cần thiết của song chắn rác;
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
60
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
v – Vận t c n ớc thải qua song chắn rác, lấy bằng vận t c n ớc thải trong
m ơng dẫn, v = 0,8 m/s;
K – Hệ s tính đến mức độ cản tr của dòng chảy do hệ th ng cào rác, K =
1,05;
b – Khoảng cách giữa các khe h
của song chắn rác (theo điều 7.21 –
TCXDVN 51:2008, b = 15 – 20 mm), chọn b = 16 mm = 0,016 m;
hl – Độ sâu n ớc
chân song chắn rác, lấy bằng độ sâu mực n ớc trong m ơng
dẫn, hl = 117 mm = 0,117 m;
Chiều rộng của song chắn rác:
Trong đó:
S – Chiều dày của thanh song chắn rác, th
Kiểm tra sự lắng cặn
ng lấy S = 0,008 m;
phần m rộng tr ớc song chắn rác, vận t c n ớc thải tr ớc
song chắn rác Vkt không đ ợc nh hơn 0,4 m/s (Theo giáo trình Xử lý n ớc thải –
PGS.TS Hoàng Huệ).
Vkt = 0,5 m/s > 0,4 m/s th a mưn điều kiện lắng cặn.
T n thất áp lực qua song chắn rác:
Trong đó:
v – Vận t c của n ớc thải song chắn rác ứng với chế độ Qmax, v = 0,8 m/s;
K1 – Hệ s tính đến sự tăng t n thất do v ớng mắc
song chắn rác, K1 = 2 – 3,
chọn K1 = 3;
– Hệ s t n thất cục bộ của song chắn rác đ ợc xác định theo công thức:
( )
(
)
– Góc nghiêng của song chắn rác so với h ớng dòng chảy, = 60 – 900,
chọn = 600;
– Hệ s phụ thuộc tiết diện ngang của thanh song chắn và lấy theo Bảng 4.2
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
61
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
B ng 4.2 H s đ tính s c c n c c b c a song ch n
Tiết diện thanh
Hệ s
A
b
c
D
e
2,42
1,83
1,67
1,02
1,76
(Nguồn: Trang 119 – Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp – Tính toán thiết kế
công trình – Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân)
Chiều dài phần m rộng tr ớc song chắn rác L1:
Trong đó:
Bm – Chiều rộng m ơng dẫn, Bm = 0,15m;
φ – Góc nghiêng chỗ m rộng, th
ng lấy φ = 200;
Chiều dài phần m rộng sau song chắn rác L2:
Chiều dài xây dựng phần m ơng để lắp đặt song chắn rác:
Trong đó:
Ls – Chiều dài phần m ơng đặt song chắn rác (theo Giáo trình Xử lý n ớc thải
– PGS.TS Hoàng Huệ, Ls 1m), chọn Ls = 1,5m;
Chiều sâu xây dựng của phần m ơng đặt song chắn rác:
Chọn H = 0,7m.
Trong đó:
hl – Độ sâu n ớc
chân song chắn rác, hl = 0,117m;
hs – T n thất áp lực qua song chắn rác, hs = 0,08m;
hbv – Chiều cao bảo vệ, hbv = 0,5m;
Chiều dài mỗi thanh:
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
62
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
B ng 4.3 Tóm t t các thông s thi t k song ch n rác
STT
Các thông s tính toán
Ký hi u
Đ năv
Giá tr
1
S khe h
n
khe
10
2
Chiều rộng song chắn
Bs
mm
240
3
Bề dày của thanh song chắn
S
mm
8
4
Khoảng cách giữa các khe h
b
16
5
Góc nghiêng song chắn
mm
độ
60
6
Chiều dài phần m rộng tr ớc thanh chắn
L1
mm
120
7
Chiều dài phần m rộng tr ớc thanh chắn
L2
mm
60
8
Chiều dài xây dựng phần m ơng
L
mm
1680
9
T n thất áp lực song chắn rác
hs
mm
80
10
Chiều sâu xây dựng phần m ơng
H
mm
700
4.2.2 B thu gom
a. Nhi m v :
Là công trình đơn vị có chức năng tiếp nhận n ớc thải từ n ớc thải sinh hoạt từ
các bể tự hoại, tập trung n ớc thải tr ớc khi bơm lên bể điều hòa.
Trong bể thu gom, sử dụng hai bơm hoạt động luân phiên để bơm n ớc thải
đến bể điều hòa.
b. Tính toán:
Tínhătoánăkíchăth
cb
Theo Giáo trình Xử lý n ớc thải đô thi và công nghiệp – Tính toán thiết kế công trình
– Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Ph ớc Dân, th i gian l u n ớc
trong bể thu gom là từ 10 – 30 phút. Chọn th i gian l u n ớc là t = 30 phút.
Thể tích cần thiết của h thu gom:
Chọn chiều cao hữu ích của bể: H = 3m.
Giả sử độ sâu chôn c ng cu i cùng của MLTN: hc = 1m = hbv
Chiều cao xây dựng của bể thu gom:
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
63
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
Trong đó:
H – Chiều cao hữu ích của bể (m);
hbv – Chiều cao bảo vệ, hbv = 1m;
Diện tích mặt bằng bể:
Kích th ớc bể thu gom:
Thể tích xây dựng của bể thu gom:
Tínhătoánăđ
ng ng d năn
c th i ra kh i b
L u l ợng trung bình lớn nhất:
⁄
Vận t c n ớc thải đi trong ng: v = 1,5 m/s ( v = 1 – 2m/s).
Đ
⁄
ng kính ng dẫn n ớc thải ra:
√
√
Chọn ng dẫn n ớc thải ra làm bằng nhựa PVC có D = 100mm.
Tínhătoánăb măn
Chọn máy bơm:
Cột áp bơm: H = 10m
c th i
⁄
⁄
Công suất của bơm:
Trong đó:
η – Hiệu suất chung của b m, η = 0,72 – 0,93. Chọn η = 0,8;
ρ – Kh i l ợng riêng của n ớc, ρ = 1000 kg/m3;
Chọn 2 bơm chìm có công suất nh nhau (2 máy hoạt động luân phiên). Chọn bơm
chìm Model 100BZ43.7 – 3,7KW/50Hz hãng Tsurumi – Nhật Bản.
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
64
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
B ng 4.4 Tóm t t các thông s thi t k b thu gom
STT
Ký hi u
Đ năv
Giá tr
t
phút
30
Chiều dài
L
mm
3000
Chiều rộng
B
mm
2800
Chiều cao hữu ích
H
mm
3000
Hxd
mm
4000
Thông s
Th i gian l u n ớc
1
2
Kích th ớc của bể
Chiều cao xây dựng
3
Đ
ng kính ng dẫn n ớc thải
D
mm
100
4
Thể tích xây dựng của bể thu gom
Wt
m3
33,6
5
Công suất của bơm
N
KW
1,71
4.2.3 B đi u hòa
a. Nhi m v
Giúp điều hòa l u l ợng và n ng độ. Qua đó oxy hóa một phần chất hữu cơ,
giảm kích th ớc các công trình đơn vị phía sau và tăng hiệu quả xử lý n ớc thải của
trạm.
Trong bể có hệ th ng thiết bị khuấy trộn để đảm bảo hòa tan và cân bằng n ng
độ các chất trong toàn thể tích bể và không cho cặn lắng trong bể
b. Tính toán
Tínhătoánăkíchăth
cb
Để thiết kế bể điều hòa, ta cần bảng biến thiên l u l ợng n ớc thải theo từng gi
trong ngày, l u l ợng gi lớn nhất, l u l ợng gi nh nhất, l u l ợng gi trung bình.
Vì không có s liệu trên nên ta tạm chấp nhận tính theo l u l ợng gi lớn nhất.
Th i gian l u n ớc trong bể điều hòa t = 4 – 8h. Chọn t = 4h.
Thể tích cần thiết của bể:
Chọn chiều cao làm việc của bể: H = 4m.
Chọn chiều cao bảo vệ: hbv = 0,5m.
Chiều cao xây dựng của bể:
Diện tích mặt bằng bể:
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
65
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
Kích th ớc của bể điều hòa:
Thể tích thực tế của bể điều hòa:
Tính toán h th ngăđƿa,ă ng phân ph i khí
Các dạng xáo trộn trong bể điều hòa đ ợc thể hiện trong Bảng 4.5
B ng 4.5 Các d ng khu y tr n
b đi u hòa
Dạng khuấy trộn
Giá trị
Đơn vị
Khuấy trộn cơ khí
4–8
W/m3 thể tích bể
T c độ khí nén
10 – 15
Lít/m3.phút (m3 thể tích bể)
(Nguồn: Tài liệu của TS Lê Hoàng Nghiêm)
Chọn khuấy trộn bể điều hòa bằng hệ th ng máy th i khí. L ợng khí nén cần cho thiết
bị khuấy trộn:
⁄
Trong đó:
⁄
⁄
R – T c độ khí nén. Dựa vào bảng 4.4, chọn R = 12 l/m3.phút = 0,012 m3/phút;
Wt – Thể tích thực tế của bể điều hòa (m3);
B ng 4.6 Các thông s cho thi t b khu ch tán khí
Loại khuếch tán khí – cách b trí
L u l ợng khí
Lít/phút.cái
Hiệu suất chuyển hóa oxy tiêu
chuẩn
độ sâu 4,6m, %
Đĩa sứ - l ới
11 – 96
25 – 40
Chụp sứ - l ới
14 – 71
27 – 39
Bản sứ - l ới
57 – 142
26 – 33
+ L ới
68 – 113
28 – 32
+ Hai phía theo chiều dài (dòng chảy
85 – 311
17 – 28
ng plastic x p cứng b trí:
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
66
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
xoắn hai bên)
57 – 340
13 – 25
+ L ới
28 – 198
26 – 36
+ Một phía theo chiều dài
57 – 298
19 – 37
+ L ới
28 – 113
22 – 29
+ Một phía theo chiều dài
57 – 170
15 – 19
+ Hai phía theo chiều dài
93 – 283
12 – 23
+ Một phía theo chiều dài
283 – 990
9 – 12
+ Một phía theo chiều dài (dòng chảy
xoắn một bên)
ng plasitc x p mềm b trí:
ng màng khoan lỗ
Khuếch tán không x p (nonporous
diffusers)
(Nguồn:Tài liệu của TS Lê Hoàng Nghiêm)
Chọn ng khuếch tán khí plastic x p cứng b trí dạng l ới theo chu vi thành có l u
l ợng khí 72 l/phút. Vậy s đĩa khuếch tán khí là:
Chọn s đĩa khuếch tán khí trong bể là 36 đĩa.
Với diện tích đáy bể 9m x 5m, ng phân ph i chính từ máy th i khí đặt dọc theo chiều
dài bể, các ng đặt trên giá đỡ cách đáy 10cm.
Khoảng cách giữa các ng nhánh là 1m, các ng cách t
Chọn s
ng 0,5m.
ng nhánh là 9 ng.
L u l ợng khí trong ng phân ph i chính:
⁄
⁄
Vận t c khí trong ng dẫn khí đ ợc duy trì trong khoảng (10 – 25) m/s đến 40 m/s
(Điều 6.40 – TCXDVN 51:2008). Chọn vkhí = 15 m/s.
Đ
ng kính ng dẫn khí chính:
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
67
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
Chọn đ
√
√
ng kính ng dẫn khí chính là ng thép mạ kẽm có D = 65mm.
Tính lại vận t c ng dẫn khí chính:
⁄
th a mãn vkhí = (10 – 25) m/s đến 40 m/s.
L u l ợng khí trong ng dẫn khí nhánh:
Đ
⁄
ng kính ng dẫn khí nhánh:
Chọn đ
√
⁄
√
ng kính ng dẫn khí nhánh làm bằng thép mạ kẽm có D = 20mm.
Thử lại vận t c ng dẫn khí nhánh:
th a mãn vkhí = (10 – 25) m/s đến 40 m/s.
⁄
Tính toán áp l c và công su t c a h th ng phân ph i khí
Áp lực cần thiết cho hệ th ng phân ph i khí đ ợc xác định theo công thức sau:
Trong đó:
hd – T n thất áp lực do ma sát dọc theo chiều dài trên đ
ng ng dẫn (m);
hc – T n thất áp lực cục bộ, hd + hc 0,4m. Chọn hd + hc = 0,4m;
hf – T n thất qua thiết bị phân ph i, hf 0,5m. Chọn hf = 0,5m;
H – Chiều cao hữu ích của bể điều hòa, H = 4m;
Áp lực không khí:
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
68
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
Công suất máy th i khí tính theo công thức sau:
Trong đó:
P – Áp lực không khí, P = 1,474 atm;
Qkhí – L u l ợng khí, Q = 0,04 m3/s;
η – Hiệu suất máy th i khí, η = 0,7 – 0,9. Chọn η = 0,8;
Chọn 02 máy th i khí Model ARH80S1 có Q = 3,7 m3/min, N = 2,1 KW của hãng
Shinmaywa – Nhật Bản (2 máy hoạt động luân phiên nhau).
Tínhătoánăđ
ng ng d năn
c vào và ra c a b đi u hòa
L u l ợng n ớc thải đầu vào:
Đ
⁄ .
ng kính ng dẫn n ớc thải vào bể điều hòa:
Chọn đ
√
√
ng kính ng dẫn n ớc thải là ng PVC có D = 80mm.
Kiểm tra lại vận t c n ớc chảy trong ng:
⁄
th a mãn yêu cầu.
Chọn đ
ng kính ng dẫn n ớc ra bằng đ
Tínhătoánăb m
L u l ợng cần bơm:
Đ
ng kính ng: D = 80mm.
ng kính ng dẫn n ớc vào với D = 80mm.
⁄
⁄
Cột áp của bơm: H = 8 – 10 mH2O, chọn H = 10 mH2O.
Công suất của bơm:
Trong đó:
η – Hiệu suất máy bơm, η = 0,7 – 0,9. Chọn η = 0,8;
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
69
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
Chọn 02 máy bơm chìm Model 80BZ41.5 – 1,5KW/50Hz của hãng Tsurumi – Nhật
Bản (02 máy hoạt động luân phiên nhau).
B ng 4.7 Tóm t t các thông s thi t k b đi u hòa
STT
Đ năv
Giá tr
t
h
4
Chiều dài
L
mm
9000
Chiều rộng
B
mm
5000
Chiều cao hữu ích
H
mm
4000
Hxd
mm
4500
Thông s
Ký
hi u
1
Th i gian l u n ớc của bể điều hòa
2
Kích th ớc bể
Chiều cao xây dựng
3
S đĩa khuếch tán khí
n
đĩa
35
4
Đ
ng kính ng dẫn khí chính
Dc
mm
65
5
Đ
ng kính ng dẫn khí nhánh
Dn
mm
20
6
Đ
ng kính ng dẫn n ớc thải vào và ra
D
mm
80
7
Thể tích xây dựng của bể điều hòa
Wt
m3
202,5
8
Công suất của máy th i khí
Nk
KW
1,99
9
Công suất của máy bơm
Nb
KW
0,71
4.2.4 B l ng I (b l ngăđ ng)
a. Nhi m v
Loại b các tạp chất lơ lửng còn lại trong n ớc thải qua bể điều hòa.
đây các
chất lơ lửng có tỷ trọng lớn hơn tỷ trọng của n ớc sẽ lắng xu ng đáy. Hàm l ợng chất
lơ lửng sau khi qua bể lắng đợt I cần đạt 150 mg/l.
b. Tính toán
Bể lắng đứng đ ợc lựa chọn để tính toán thiết kế căn cứ vào công suất của trạm xử lý
d ới 20000 m3/ngày đêm.
Tínhătoánăkíchăth
cb
Diện tích tiết diện ớt của ng trung tâm tính theo công thức:
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
70
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
Trong đó:
– L u l ợng tính toán trung bình giây, Q = 20,83 m3/h = 0,0058 m3/s;
Vtt – T c độ chuyển động của n ớc trong ng trung tâm lấy không lớn hơn 30
mm/s = 0,03 m/s (Điều 7.60 – TCXDVN 51:1008). Chọn Vtt = 0,03 m/s;
Diện tích tiết diện ớt của bể lắng đứng trong mặt bằng tính theo công thức:
Trong đó:
v – T c độ chuyển động của n ớc thải trong bể lắng đứng, v = 0,5 – 0,8 mm/s
(Điều 6.5.4 - TCXDVN 51:2006 ). Chọn v = 0,8 mm/s = 0,0008 m/s;
S bể lắng không ít hơn 2 và tất cả các bể phải làm việc đ ng th i (Điều 7.51 –
TCXDVN 51:2008). Chọn 2 bể lắng đứng.
Diện tích mỗi bể trong mặt bằng sẽ là:
Trong đó: n – S bể lắng đứng.
Đ
ng kính của mỗi bể tính theo công thức:
Chọn đ
Đ
√
ng kính bể D = 2,2m.
√
ng kính của ng trung tâm:
Trong đó:
√
√
f1 – Diện tích tiết diện ng trung tâm của 1 bể (m2);
f1 = f : 2 = 0,193 : 2 = 0,0965 m2
Chiều cao tính toán của vùng lắng trong bể lắng đứng:
Trong đó:
v – T c độ chuyển động của n ớc thải trong bể lắng đứng, v = 0,5 – 0,8 mm/s.
Chọn v = 0,0005 m/s;
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
71
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
t – Th i gian lắng, t = 1,5 – 2,5h. Chọn t = 2h.
Chiều cao tính toán của vùng lắng H = 2,7 – 3,8m (Điều 7.60 – TCXDVN 51:2008)
th a mưn điều kiện.
Chiều cao phần nón của bể lắng đứng:
(
Trong đó:
)
(
)
h2 – Chiều cao lớp n ớc trung hòa (m);
h3 – Chiều cao giả định của lớp cặn trong bể (m);
D–Đ
ng kính của bể lắng, D = 2,2m;
dn – Đ
ng kính đáy nh của hình nón cụt, chọn dn = 0,6m;
- Góc nghiêng của đáy bể so với ph ơng ngang, không lấy nh hơn 500 (Điều
7.60 – TCXDVN 51:2008), chọn = 600;
Chiều cao của ng trung tâm lấy bằng chiều cao của vùng lắng và bằng 3,6m (Điều
7.60 – TCXDVN 51:2008).
Đ
ng kính miệng loe của ng trung tâm lấy bằng chiều cao phần loe và bằng 1,35
đ
ng kính ng trung tâm (Xử lý n ớc thải đô thị và công nghiệp – Tính toán các
công trình thiết kế - Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Ph ớc Dân).
Đ
ng kính tấm chắn dòng lấy bằng 1,3 đ
ng kính miệng loe (Điều 7.60 –
TCXDVN 51:2008)
Góc nghiêng giữa bề mặt tấm chắn so với mặt phẳng ngang lấy bằng 170 (Điều 7.60 –
TCXDVN 51:2008).
Khoảng cách giữa mép ngoài cùng của miệng loe đến mép ngoài cùng của bề mặt tấm
chắn theo mặt phẳng qua trục đ ợc tính theo công thức:
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
72
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
Trong đó:
vk – T c độ dòng n ớc chảy qua khe h giữa miệng loe ng trung tâm và bề
mặt tấm hắt (Điều 7.60 – TCXDVN 51:2008, vk 20 mm/s). Chọn vk = 15
mm/s = 0,015 m/s;
Chiều cao t ng cộng của bể lắng đứng:
Trong đó:
htt – Chiều cao tính toán của vùng lắng, htt = 3,6m;
hn – Chiều cao phần hình nón, hn = 1,38m;
hbv – Chiều cao từ mực n ớc đến thành bể, hbv = 0,3m (Điều 7.60 – TCXDVN
51:2008);
Tínhătoánămángăthuăn
c
Dùng hệ th ng máng vòng chảy tràn xung quanh thành bể để thu n ớc: thiết kế máng
vòng đặt theo chu vi vành trong bể, đ
ng kính ngoài của máng là đ
ng kính trong
của bể.
Đ
ng kính máng thu n ớc:
Bề rộng máng thu n ớc:
Chiều cao máng thu n ớc: hm = 0,2m.
Diện tích mặt cắt ngang của máng:
Chiều dài máng thu n ớc:
Tải trọng thu n ớc trên 1m chiều dài máng:
Đ
⁄
ng kính ng thu n ớc:
√
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
√
73
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
Trong đó:
Q – L u l ợng trung bình tính theo giây, Q = 0,0058 m3/s;
v – Vận t c n ớc trong máng thu (theo cơ chế tự chảy v = 0,3 – 0,9 m/s). Chọn
v = 0,6 m/s;
Chọn đ
ng kính ng thu n ớc Dthu = 0,1m.
Tínhătoánămángărĕngăc a
Đ
ng kính máng răng c a bằng đ
ng kính trong máng thu
Chiều dài máng răng c a:
Chọn s khe trên 1m chiều dài máng răng c a là 10 khe.
Bề rộng răng c a: brc = 40mm.
Bể rộng khe: bk = 200mm.
Khe tạo góc = 900
Chiều sâu khe = bk/2 = 200/2 = 100mm (Tính toán, thiết kế các công trình xử lý n ớc
thải của Trịnh Xuân Lai).
Chiều cao máng thu n ớc là 200mm, bề dày máng răng c a là 5mm, máng đ ợc bắt
dính với thành bể lắng.
T ng s khe:
L u l ợng n ớc qua 1 khe:
Tải trọng thu n ớc trên 1 máng tràn:
⁄
Ta có:
⁄
Trong đó:
√
Cd – Hệ s chảy tràn, chọn Cd = 0,6;
- Góc răng c a ( = 900)
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
74
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
Chiều sâu ngập n ớc của khe:
√
√
Hiệu quả xử lý cặn lơ lửng và BOD5 sau khi qua bể lắng đứng đợt I còn lại là: SS =
114 mg/l; BOD5 = 164,16 mg/l.
Kết quả cho thấy hàm l ợng chất lơ lửng trôi theo n ớc ra kh i bể lắng đứng đợt I đến
công trình xử lý sinh học tiếp theo = 114 mg/l <150 mg/l. Giá trị này đư th a mãn yêu
cấu quy định (Theo Xử lý n ớc thải đô thị và công nghiệp – Tính toán thiết kế công
trình – Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Ph ớc Dân).
Tínhăl
ng bùn m i ngày
L ợng SS mất đi trong quá trình lắng là 50%: 228 – 114 = 114 mg/l
L ợng bùn tạo ra là:
⁄
⁄
⁄
⁄
⁄
L ợng BOD mất đi trong quá trình lắng là 25%: 218,88 – 164,16 = 54,72 mg/l
L ợng bùn tạo ra:
⁄
Thể tích bùn sinh ra mỗi ngày:
Trong đó:
⁄
⁄
⁄
⁄
⁄
C – Hàm l ợng chất rắn trong bùn, dao động trong khoảng 40 – 120 g/l = 40 –
120 kg/m3. Chọn C = 80 kg/m3.
Chọn thể tích bùn Wbùn = 1,2 m3/ngày.
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
75
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
Tínhătoánăđ
ng ng d n bùn
Chọn vận t c bùn chảy trong ng v = 0,7 m/s (v = 0,3 – 0,7 m/s).
Do l u l ợng bùn rất nh nên chọn th i gian xả bùn trong 1 ngày là t = 2h.
L u l ợng bùn:
Đ
ng kính ng dẫn bùn:
⁄
√
⁄
√
Chọn ng dẫn bùn là ng PVC có D = 20mm.
Tínhătoánămáyăb măbùnăth i
Công suất bơm:
Trong đó:
η – Hiệu suất của máy bơm, η = 0,7 – 0,9. Chọn η = 0,8;
ρ – Kh i l ợng riêng của bùn, ρ = 1020 kg/m3;
H – cột áp của bơm. Chọn H = 10m;
Chọn 01 máy bơm bùn Model CWT65 – 1,5KW/3P của hãng Shinmaywa – Nhật Bản
B ng 4.8 Tóm t t các thông s thi t k b l ng I (b l ngăđ ng)
STT
Thông s
Ký hi u
Đ năv
Giá tr
1
Th i gian lắng
t
h
2
2
S đơn nguyên bể
n
bể
2
3
Diện tích mỗi bễ
F1
m2
3,72
4
Chiều cao vùng lắng
htt
mm
3600
5
Đ
ng kính mỗi bễ
D
mm
2200
6
Đ
ng kính ng trung tâm
d
mm
350
7
Chiều cao phần nón
hn
mm
1380
8
Chiều cao của bể
H
mm
5280
9
Đ
D
mm
20
10
Công suất của bơm
N
KW
0,03
ng kính ng dẫn bùn
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
76
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
4.2.5 B Anoxic
a. Nhi m v
N ớc thải từ bể điều hòa và n ớc tuần hoàn sau bể sinh học hiếu khí Aerotank
đ ợc bơm qua bể sinh học thiếu khí Anoxic theo h ớng từ d ới lên. Bể sinh học này
có nhiệm vụ khử Nitrogen. Các vi khuẩn hiện diện trong n ớc thải t n tại
dạng lơ
lửng do tác động của dòng chảy và dạng dính bám trên vật liệu. Vi sinh thiếu khí phát
triển sinh kh i trên vật liệu Plastic có bề mặt riêng lớn và
dạng lơ lửng. N ớc thải
sau khi qua bể Anoxic sẽ tự chảy sang bể sinh học hiếu khí Aerotank để tiếp tục đ ợc
xử lý.
b. Tính toán
Tínhătoánăkíchăth
cb
L ợng n ớc tuần hoàn từ cu i bể Aerotank về đầu bể thiếu khí Anoxic để khử Nitơ,
chọn 200%.
⁄
Thông s thiết kế th i gian l u n ớc t = 1,5– 2h (Metcalf and Eddy, 2003, Wastewater
Engineering Treatment and Reuse). Chọn t = 1,5h.
Thể tích của bể:
Chọn chiều cao làm việc của bể: H = 4m.
Chọn chiều cao bảo vệ: hbv = 0,5m.
Chiều cao xây dựng của bể:
Diện tích mặt bằng bể:
Kích th ớc của bể anoxic:
Thể tích thực tế của bể anoxic:
N ớc thải từ bể điều hòa, n ớc tuần hoàn từ bể sinh học hiếu khí và bùn tuần hoàn từ
bể lắng 2 sẽ đ ợc phân ph i đều trên diện tích đáy bể.
B trí ng thu mùi
nắp bể dẫn vào thiết bị thấp thụ mùi bằng dung dịch NaOH 10%.
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
77
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
Tính toán máy khu y
Chọn năng l ợng khuấy: 5 kW/103m3 (3 – 10 kW/103m3) (Ngu n: theo Metcalf &
Eddy, 2003, Wastewater Engineering Treatment and Reuse, Ch ơng 9 mục 9.5:
Activated Sludge with Fixed Film Packing, 952 trang).
Thể tích của bể: 187,47 m3.
Công suất máy khuấy:
⁄
Chọn 01 máy khuấy có Model SM250 – 0,25KW/50HZ/4P với Q = 1,8 m3/min của
hãng Shinmaywa – Nhật Bản.
B ng 4.9 Tóm t t các thông s thi t k b Anoxic
STT
1
Ký hi u
Đ năv
Giá tr
t
h
1,5
Chiều dài
L
mm
4700
Chiều rộng
B
mm
1500
Chiều cao hữu ích
H
mm
4000
Hxd
mm
4500
Thông s
Th i gian l u n ớc
2
Kích th ớc của bể
Chiều cao xây dựng
3
Thể tích xây dựng của bể
Wt
m3
31,72
4
Công suất của máy khuấy
N
KW
0,16
4.2.6 B Aerotank
a. Nhi m v
Bể xử lý sinh học hiếu khí bằng bùn hoạt tính lơ lửng là công trình đơn vị
quyết định hiệu quả xử lý của hệ th ng vì phần lớn những chất gây ô nhiễm trong
n ớc thải t n tại
dạng lơ lửng. Bể sinh học hiếu khí có nhiệm vụ loại b các tạp chất
hữu cơ hòa tan có khả năng phân hủy sinh học nh quá trình vi sinh vật lơ lửng hiếu
khí.
N ớc thải sau khi qua bể Aerotank, hàm l ợng BOD, SS giảm 80 – 90%. N ớc
thải sau khi oxy hóa các hợp chất hữu cơ và chuyển hóa Amoni thành Nitrate sẽ đ ợc
tuần hoàn 150 – 200% về bể Anoxic để khử Nitrogen.
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
78
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
b. Tính toán
Các thông s tínhătoánăc ăb n cho b Aerotank xáo tr n hoàn toàn
Hàm l ợng BOD5 trong n ớc thải đầu vào = l ợng BOD5 đầu ra của bể Anoxic: S0 =
139,97 mg/l.
Hàm l ợng SS trong n ớc thải đầu vào = l ợng SS đầu ra của bể Anoxic: SSvào = 97,2
mg/l.
Hàm l ợng BOD5 ra kh i bể Aerotank: Sra 30 mg/l. Chọn Sra = 30 mg/l.
Hàm l ợng SS ra kh i bể Aerotank: SSra 50 mg/l. Chọn SSra = 30 mg/l.
Nhiệt độ: t = 250C
Cặn hữu cơ: a = 80%
Độ tro của cặn hữu cơ lơ lửng ra kh i bể lắng II: z = 0,2 trong đó có 80% cặn bay hơi
(Ngu n: Tính toán thiết kế các công trình xử lý n ớc thải – Trịnh Xuân Lai).
L ợng bùn hoạt tính trong n ớc thải đầu vào của bể: X0 = 0 mg/l.
N ng độ chất lơ lửng dễ bay hơi trong hỗn hợp bùn hoạt tính MLVSS, X = 2500 –
4000 mg/l. Chọn X = 2500 mg/l.
N ng độ cặn lắng
đáy bể lắng II cũng là n ng độ cặn tuần hoàn. XT = 8000 mg/l.
Th i gian l u bùn trung bình: c = 5 – 15 ngày. Chọn c = 10 ngày.
Hệ s phân hủy nội bào: Kd = 0,02 – 0,1 ngày-1. Chọn Kd = 0,06 ngày-1
Tỉ lệ BOD5 : BOD20 = 0,68
Các thành phần hữu cơ khác nh Nitơ, Phospho có tỷ lệ phù hợp để xử lý sinh học
(BOD5 : N : P = 100 : 5 : 1) (Ngu n: Tính toán thiết kế các công trình xử lý n ớc thải
– Trịnh Xuân Lai).
Xácăđ nh n ngăđ BOD5 hòaătanătrongăn
c th iăđ u ra:
Giả sử rằng chất rắn lơ lửng trong n ớc thải đầu ra là chất rắn sinh học (bùn hoạt
tính), trong đó có 80% là chất dễ bay hơi và 60% là chất có thể phân hủy sinh học.
T ng BOD5 = BOD5 hòa tan trong n ớc đầu ra + BOD5 của cặn lơ lửng đầu ra.
Hàm l ợng cặn sinh học có khả năng phân hủy sinh học
⁄
n ớc thải đầu ra:
⁄
1 mg SS khi bị oxy hóa hoàn toàn tiêu t n 1,42 mg O2. BOD hoàn toàn của cặn lơ
lửng có khả năng phân hủy sinh học
⁄
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
đầu ra:
⁄
⁄
79
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
BOD5 của cặn lơ lửng
đầu ra:
⁄
BOD5 hòa tan trong n ớc thải đầu ra:
⁄
Xácăđ nh hi u qu x lý:
⁄
⁄
Hiệu quả xử lý tính theo BOD5 hòa tan:
Hiệu quả xử lý tính theo BOD5 t ng cộng:
Tínhătoánăkíchăth
c b Aerotank:
Trong đó:
c
Y
– L u l ợng trung bình ngày,
= 500 m3/ngđ;
– Th i gian l u bùn, c = 5 – 15 ngày. Chọn c = 10 ngày;
– Hệ s sản l ợng bùn, Y = 0,4 – 0,8 mg VSS/mg BOD5. Chọn Y = 0,6
mg VSS/mg BOD5;
S0
– L ợng BOD5 của n ớc thải dẫn vào bể Aerotank, S0 = 147,74 mg/l;
S
– L ợng BOD5 hòa tan của n ớc thải đầu ra, S = 12,62 mg/l;
X
– N ng độ chất lơ lửng dễ bay hơi trong hỗn hợp bùn hoạt tính MLVSS.
Đ i với n ớc thải sinh hoạt có thể lấy X = 2500 mg/l;
Kd
– Hệ s phân hủy nội bào. Đ i với n ớc thải sinh hoạt, Kd = 0,06 ngày-1;
Vậy thể tích bể là:
Th i gian l u n ớc của bể Aerotank:
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
80
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
B ng 4.10 Cácăkíchăth
căđi n hình c a b Aerotank xáo tr n hoàn toàn
Đ năv
Giá tr
Chiều cao hữu ích
m
3,0 – 4,6
Chiều cao bảo vệ
m
0,3 – 0,6
Khoảng cách từ đáy đến đầu khuếch tán khí
m
0,45 – 0,75
Thông s
1,0:1 – 2,2:1
Tỉ s rộng : sâu (B : H)
(Nguồn: Trang 433 – Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp – Tính toán thiết kế
công trình – Lâm Minh Triết, Nguyễn Phước Dân, Nguyễn Thanh Hùng)
Chọn chiều cao hữu ích của bể: H = 4m
Chọn chiều cao bảo vệ: hbv = 0,5m
Vậy chiều cao xây dựng của bể:
Chọn tỉ s B : H = 1 : 1, vậy chiều rộng của bể là: B = H = 4m.
Chiều dài của bể:
Vậy kích th ớc của bể Aerotank:
Thể tích thực tế của bể Aerotank:
Tínhătoánăl
ng bùnăd ăth i ra m i ngày
Hệ s sản l ợng quan sát tính theo công thức sau:
L ợng sinh kh i gia tăng mỗi ngày tính theo MLVSS:
⁄
L ợng tăng sinh kh i t ng cộng tính theo MLSS:
L ợng bùn d thải ra mỗi ngày:
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
⁄
⁄
81
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
Với
Tínhătoánăl uăl
⁄
ng bùn th i
Giả sử bùn d đ ợc xả b (dẫn đến bể phân hủy bùn) từ đ
ng ng dẫn bùn tuần
hoàn, Qra = Q và hàm l ợng chất rắn lơ lửng dễ bay hơi (VSS) trong bùn
đầu ra
chiếm 80% hàm l ợng chất rắn lơ lửng (SS). Khi đó, l u l ợng bùn d thải b đ ợc
tính toán xuất phát từ công thức:
Trong đó:
Qra – L u l ợng n ớc thải ra kh i bể lắng đợt II, Qra = Q = 500 m3/ngđ;
Qb – L u l ợng bùn thải (m3/ngđ);
Xra – N ng độ VSS trong SS ra kh i bể lắng, Xra =30 x 0,8 = 24 mg/l;
Vậy l u l ợng bùn thải là:
⁄
Tính toán h s tu n hoàn bùn
Q, X0
Q + Qt, X
Aerotank
Qt , Xt
Qra, Xra
Bể
lắng
Qb , X t
Ph ơng pháp cân bằng vật chất cho bể Aerotank:
Trong đó:
Q – L u l ợng n ớc thải của bể, Q = 500 m3/ngđ;
Qt – L u l ợng bùn tuần hoàn hoạt tính (m3/ngđ);
Xt – N ng độ VSS trong bùn tuần hoàn, Xt = 8000 mg/l;
X0 – N ng độ VSS trong n ớc thài dẫn vào bể Aerotank (mg/l);
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
82
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
X – N ng độ VSS trong bể Aerotank, X = 2500 mg/l;
Giá trị X0 th
ng rất nh so với X và Xt, do đó ph ơng trình cân bằng vật chất
trên
có thể b qua đại l ợng QX0. Khi đó, ph ơng trình cân bằng vật chất sẽ có dạng:
Chia 2 vế ph ơng trình (1) cho Q và đặt tỉ s Qt/Q = ( đ ợc gọi là hệ s tuần
hoàn), ta đ ợc:
Hay
Vậy l u l ợng bùn tuần hoàn:
Ki m tra t i tr ng th tích và t s F/M
⁄
⁄
Tỉ s kh i l ợng chất nền trên kh i l ợng bùn hoạt tính F/M đ ợc tính theo công thức
sau:
Tỉ s F/M nằm trong khoảng giới hạn cho phép đ i với bể Aerotank xáo trộn hoàn
toàn: F/M = 0,2 – 0,6 ngày-1.
Tải trọng thể tích đ ợc tính theo công thức sau:
⁄
Tải trọng thể tích LBOD nằm trong giới hạn cho phép, LBOD = 0,7 – 1,9
kgBOD5/m3.ngày (Theo tài liệu thoát n ớc của PGS.TS Hoàng Văn Huệ).
Xácăđ nhăl
ng khí c p cho b Aerotank
L ợng BOD20 cần xử lý mỗi ngày:
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
83
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
Trong đó:
⁄
0,68 – Hệ s chuyển đ i BOD5 sang BOD20 , BOD5 = 0,68BOD20;
L ợng oxy cần thiết đ ợc tính theo công thức:
Trong đó:
⁄
1,42 – Hệ s chuyển đ i
Giả sử rằng không khí chứa 23,2% trọng l ợng O2 và kh i l ợng riêng của không khí
200C là 0,0118 kN/m3 = 1,18 kg/m3. Hiệu quả vận chuyển oxy của thiết bị th i khí
là E = 9%, hệ s an toàn f = 2 để tính công suất thiết kế thực tế của máy th i khí.
Vậy l ợng không khí lý thuyết cho quá trình:
L u l ợng khí cần thiết cho máy th i khí:
Tính toán máy th i khí
Áp lực cần thiết cho hệ th ng khí nén đ ợc xác định theo công thức:
Trong đó:
hd – T n thất áp lực do ma sát dọc theo chiều dài ng dẫn (m);
hc – T n thất cục bộ (m);
hf – T n thất qua thiết bị phân ph i (m). hf 0,5m. Chọn hf = 0,5m;
T ng hd + hc 0,4m, chọn hd + hc = 0,4m.
Vậy áp lực cần thiết là:
Áp lực không khí sẽ là:
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
84
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
Công suất máy th i khí đ ợc tính theo công thức:
Trong đó:
Qkk – L u l ợng không khí, Qkk = 0,06 m3/s;
η – Hiệu suất máy th i khí, η = 0,7 – 0,9. Chọn η = 0,8;
Chọn 02 máy th i khí Model ARH100S1 có Q = 3,75 m3/min, N = 3,4 KW của hãng
Shinmaywa – Nhật Bản (02 máy hoạt động luân phiên nhau).
Tính toán thi t b phân ph i khí
Chọn thiết bị khuếch tán khí dạng đĩa x p, đ
ng kính D = 170mm, c
ng độ th i khí
bằng 200 l/phút = 3,33 l/s.
Độ sâu ngập n ớc của đĩa phân ph i khí lấy bằng chiều cao hữu ích của bể H = 4m
(đặt sát đáy bể).
Diện tích bề mặt đĩa:
S đĩa phân ph i trong bể là:
Chọn s đĩa phân ph i trong bể là 18 đĩa.
Tính toánăđ
ng ng phân ph i khí
Tính đường ống dẫn khí chính
L u l ợng khí trong ng chính:
Vận t c khí đi trong ng dẫn khí đ ợc duy trì trong khoảng 15 – 20 m/s. Chọn vkhí =
15 m/s.
Đ
ng kính ng dẫn khí chính:
√
√
Chọn ng dẫn khí chính là ng thép mạ kẽm có D = 80mm.
Kiểm tra lại vận t c:
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
85
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
vkhí nằm trong khoảng cho phép (10 – 15 m/s) (Ngu n: Tính toán thiết kế các công
trình xử lý n ớc thải – Trịnh Xuân Lai).
Tính đường ống dẫn khí nhánh
Với diện tích dáy bể là 6,3 x 4m, ng phân ph i chính từ máy th i khí đặt dọc theo
chiều dài bể, các ng đặt trên giá đỡ cách đáy 20cm.
Chọn s
ng nhánh dẫn khí là Nnh = 6.
S l ợng đĩa trên 1 nhánh:
Vậy s l ợng đĩa trên 1 nhánh là 3 đĩa.
Mỗi ng cách nhau 1,6m. Mỗi đĩa cách nhau 0,65m. Trụ đỡ đặt giữa 2 đĩa kế tiếp
nhau trên 1 nhánh ng, kích th ớc trụ đỡ: B x L x H = 0,2m x 0,2m x 0,2m.
L u l ợng khí qua mỗi ng nhánh:
Chọn vận t c khí trong ng nhánh là vkhí = 15 m/s
Đ
ng kính ng dẫn khí nhánh:
√
√
Chọn ng dẫn khí nhánh là ng thép mạ kẽm có D = 32mm.
Kiểm tra lại vận t c:
vkhí nằm trong khoảng cho phép (10 – 15 m/s) (Ngu n: Tính toán thiết kế các công
trình xử lý n ớc thải – Trịnh Xuân Lai).
Tínhătoánăđ
ng ng d năn
c th i
Chọn vận t c n ớc thải trong ng: v = 1,5 m/s (v = 1 – 2 m/s)
L u l ợng n ớc thải:
L u l ợng bùn tuần hoàn:
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
86
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
L u l ợng n ớc thải ra kh i bể Aerotank hay vào bể lắng:
Đ
ng kính ng dẫn n ớc thải:
√
√
Chọn ng dẫn n ớc thải là ng PVC, có D = 100mm.
Tính toánăđ
ng ng d n bùn tu n hoàn
L u l ợng bùn tuần hoàn:
Chọn vận t c bùn trong ng: v = 0,7 m/s ( v = 0,3 – 0,7 m/s)
Đ
ng kính ng dẫn bùn tuần hoàn:
√
√
Chọn ng dẫn bùn tuần hoàn là ng PVC, có D = 80mm.
B ng 4.11 Tóm t t các thông s thi t k b Aerotank
STT
1
Thông s
Th i gian l u n ớc
2
Kích th ớc của bể
Ký hi u
Đ năv
Giá tr
H
4,86
Chiều dài
L
mm
5600
Chiều rộng
B
mm
4000
Chiều cao hữu ích
H
mm
4000
Hxd
mm
4500
Chiều cao xây dựng
3
Thể tích xây dựng của bể
Wt
m3
113,4
4
S đĩa phân ph i trong bể
N
đĩa
18
5
Đ
ng kính ng dẫn khí chính
Dc
mm
80
6
Đ
ng kính ng dẫn khí nhánh
Dn
mm
32
7
Đ
ng kính ng dẫn n ớc thải
Dv
mm
100
8
Đ
ng kính ng dẫn bùn tuần hoàn
Dt
mm
80
9
Công suất của máy th i khí
Nkhí
KW
3,01
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
87
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
4.2.7 B l ng II (b l ngăđ ng)
a. Nhi m v
Bùn sinh ra từ bể Aerotank và các chất lơ lửng sẽ đ ợc lắng
bể lắng bùn II.
Bùn hoạt tính sẽ đ ợc tuần hoàn tr lại bể Aerotank.
b. Tính toán
Tínhătoánăkíchăth
cb
Diện tích tiết diện ớt của ng trung tâm tính theo công thức:
Trong đó:
Q – L u l ợng n ớc vào bể lắng II (m3/s);
Qt – L u l ợng bùn tuần hoàn (m3/s);
Vtt – T c độ chuyển động của n ớc trong ng trung tâm lấy không lớn hơn 30
mm/s = 0,03 m/s (Điều 7.60 – TCXDVN 51:1008). Chọn Vtt = 0,03 m/s;
Diện tích tiết diện ớt của bể lắng đứng trong mặt bằng tính theo công thức:
Trong đó:
v – T c độ chuyển động của n ớc thải trong bể lắng đứng, v = 0,5 – 0,8 mm/s
(Điều 6.5.4 - TCXDVN 51:2006 ). Chọn v = 0,8 mm/s = 0,0008 m/s;
S bể lắng không ít hơn 2 và tất cả các bể phải làm việc đ ng th i (Điều 7.51 –
TCXDVN 51:2008). Chọn 2 bể lắng đứng.
Diện tích mỗi bể trong mặt bằng sẽ là:
Trong đó: n – S bể lắng đứng.
Đ
ng kính của mỗi bể tính theo công thức:
Chọn đ
√
ng kính bể D = 2,7m.
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
√
88
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
Đ
ng kính của ng trung tâm:
√
Trong đó:
√
f1 – Diện tích tiết diện ng trung tâm của 1 bể (m2);
f1 = f : 2 = 0,28 : 2 = 0,14 m2
Chiều cao tính toán của vùng lắng trong bể lắng đứng:
Trong đó:
v – T c độ chuyển động của n ớc thải trong bể lắng đứng, v = 0,5 – 0,8 mm/s.
Chọn v = 0,0005 m/s;
t – Th i gian lắng, t = 1,5 – 2,5h. Chọn t = 2h.
Chiều cao tính toán của vùng lắng H = 2,7 – 3,8m (Điều 7.60 – TCXDVN 51:2008)
th a mưn điều kiện.
Chiều cao phần nón của bể lắng đứng:
Trong đó:
(
)
(
)
h2 – Chiều cao lớp n ớc trung hòa (m);
h3 – Chiều cao giả định của lớp cặn trong bể (m);
D–Đ
ng kính của bể lắng, D = 2,7m;
dn – Đ
ng kính đáy nh của hình nón cụt, chọn dn = 0,6m;
- Góc nghiêng của đáy bể so với ph ơng ngang, không lấy nh hơn 500 (Điều
7.60 – TCXDVN 51:2008), chọn = 600;
Chiều cao của ng trung tâm lấy bằng chiều cao của vùng lắng và bằng 3,6m (Điều
7.60 – TCXDVN 51:2008).
Đ
ng kính miệng loe của ng trung tâm lấy bằng chiều cao phần loe và bằng 1,35
đ
ng kính ng trung tâm (Xử lý n ớc thải đô thị và công nghiệp – Tính toán các
công trình thiết kế - Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Ph ớc Dân).
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
89
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
Đ
ng kính tấm chắn dòng lấy bằng 1,3 đ
ng kính miệng loe (Điều 7.60 –
TCXDVN 51:2008)
Góc nghiêng giữa bề mặt tấm chắn so với mặt phẳng ngang lấy bằng 170 (Điều 7.60 –
TCXDVN 51:2008).
Khoảng cách giữa mép ngoài cùng của miệng loe đến mép ngoài cùng của bề mặt tấm
chắn theo mặt phẳng qua trục đ ợc tính theo công thức:
Trong đó:
vk – T c độ dòng n ớc chảy qua khe h giữa miệng loe ng trung tâm và bề
mặt tấm hắt (Điều 7.60 – TCXDVN 51:2008, vk 20 mm/s). Chọn vk = 15
mm/s = 0,015 m/s;
Chiều cao t ng cộng của bể lắng đứng:
Trong đó:
htt – Chiều cao tính toán của vùng lắng, htt = 3,6m;
hn – Chiều cao phần hình nón, hn = 1,82m;
hbv – Chiều cao từ mực n ớc đến thành bể, hbv = 0,3m (Điều 7.60 – TCXDVN
51:2008);
Tínhătoánămángăthuăn
c
Dùng hệ th ng máng vòng chảy tràn xung quanh thành bể để thu n ớc: thiết kế máng
vòng đặt theo chu vi vành trong bể, đ
ng kính ngoài của máng là đ
ng kính trong
của bể.
Đ
ng kính máng thu n ớc:
Bề rộng máng thu n ớc:
Chiều cao máng thu n ớc: hm = 0,2m.
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
90
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
Diện tích mặt cắt ngang của máng:
Chiều dài máng thu n ớc:
Tải trọng thu n ớc trên 1m chiều dài máng:
Đ
⁄
ng kính ng thu n ớc:
√
Trong đó:
√
Q – L u l ợng n ớc thải vào bể lắng II, Q = 0,0084 m3/s;
v – Vận t c n ớc trong máng thu (theo cơ chế tự chảy v = 0,3 – 0,9 m/s). Chọn
v = 0,6 m/s;
Chọn đ
ng kính ng thu n ớc Dthu = 150mm.
Tínhătoánămángărĕngăc a
Đ
ng kính máng răng c a bằng đ
ng kính trong máng thu
Chiều dài máng răng c a:
Chọn chiều dài máng răng c a Lrc = 6,8m.
Chọn s khe trên 1m chiều dài máng răng c a là 10 khe.
Bề rộng răng c a: brc = 40mm.
Bể rộng khe: bk = 100mm.
Khe tạo góc = 900
Chiều sâu khe = bk/2 = 100/2 = 50mm (Tính toán, thiết kế các công trình xử lý n ớc
thải của Trịnh Xuân Lai).
Chiều cao máng thu n ớc là 200mm, bề dày máng răng c a là 5mm, máng đ ợc bắt
dính với thành bể lắng.
T ng s khe:
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
91
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
L u l ợng n ớc qua 1 khe:
⁄
Tải trọng thu n ớc trên 1 máng tràn:
Tínhătoánăđ
ng ng d năn
c th i,ăđ
Tính đường ống dẫn nước thải
Đ
ng kính ng dẫn n ớc thải vào lấy bằng đ
⁄
ng ng d n bùn
ng kính ng dẫn n ớc ra từ bể
Aerotank Dv = 100mm.
Chọn vận t c n ớc thải trong ng là v = 1,5 m/s ( v= 1 – 2 m/s)
L u l ợng n ớc thải:
Đ
ng kính ng dẫn n ớc thải ra:
√
√
Chọn ng dẫn n ớc thải ra là ng PVC, có D = 100mm.
Tính đường ống dẫn bùn
Chọn vận t c bùn chảy trong ng là v = 0,7 m/s (v = 0,3 – 0,7 m/s)
L u l ợng bùn:
Trong đó:
Qt – L u l ợng bùn tuần hoàn hoạt tính về bể Aerotank, Qt = 225 m3/ngđ;
Qw – L u l ợng bùn d từ bể Aerotank (m3/ngđ);
Giả sử hàm l ợng bùn hoạt tính lắng
đáy bể lắng có hàm l ợng chất rắn là 0,8% và
kh i l ợng riêng là 1,008 kg/l. Vậy l u l ợng bùn d cần xử lý là:
⁄
Vậy l u l ợng bùn là:
⁄
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
⁄
⁄
⁄
92
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
Đ
ng kính ng dẫn bùn:
√
√
Chọn ng dẫn bùn là ng PVC, có D = 80mm.
Tínhătoánăb măbùnătu n hoàn
L u l ợng bơm:
Cột áp của bơm: H = 10m
Công suất của bơm:
Trong đó:
η – Hiệu suất chung của bơm, η = 0,7 – 0,9. Chọn η = 0,8;
ρ – Kh i l ợng riêng của bùn, ρ = 1020 kg/m3;
Chọn 01 máy bơm bùn Model CWT65 – 1,5KW/50Hz/3P của hãng Shinmaywa –
Nhật Bản.
Tính toánăb măbùn d v b ch a bùn
L u l ợng bơm:
Công suất của bơm:
⁄
⁄
Chọn 01 máy bơm bùn Model CWT65 – 1,5KW/50Hz/3P của hãng Shinmaywa –
Nhật Bản.
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
93
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
B ng 4.12 Tóm t t các thông s thi t k b l ng II ( b l ngăđ ng)
STT
Thông s
Ký hi u
Đ năv
Giá tr
1
Th i gian lắng
t
h
2
2
S đơn nguyên bể
n
bể
2
3
Diện tích mỗi bễ
F1
m2
5,39
4
Chiều cao vùng lắng
htt
mm
3600
5
Đ
ng kính mỗi bễ
D
mm
2700
6
Đ
ng kính ng trung tâm
d
mm
420
7
Chiều cao phần nón
hn
mm
1820
8
Chiều cao của bể
H
mm
5720
9
Đ
ng kính ng dẫn n ớc thải vào
Dv
mm
100
10
Đ
ng kính ng dẫn n ớc thải ra
Dr
mm
100
11
Đ
ng kính ng dẫn bùn
Db
mm
80
12
Công suất của bơm tuần hoàn bùn
N
KW
0,33
13
Công suất bơm bùn d
N
KW
0,33
14
T ng s khe của máng răng c a
n
khe
68
4.2.8 B ti p xúc kh trùng
a. Nhi m v
Sau các giai đoạn xử lý cơ học, sinh học, song song với việc làm giảm n ng độ
các chất ô nhiễm đạt tiêu chuẩn quy định thì s l ợng vi khuẩn cũng giảm đáng kể đến
90 – 95%. Tuy nhiên, l ợng vi khuẩn này vẫn còn cao và theo nguyên tắc bảo vệ
ngu n n ớc là cần thực hiện giai đoạn khử trùng n ớc thải.
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
94
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
B ng 4.13 So sánh hi u qu kh trùng c aăcácăph
Ph
ngăpháp
ngăpháp
Hi u qu (%)
Lọc thô
0–5
Lọc tinh
10 – 20
Bể lắng cát
10 – 25
Bể lắng sơ hoặc thứ cấp cơ học
25 – 75
Bể lắng sơ hoặc thứ cấp có thêm hóa chất trợ lắng
40 – 80
Bể lọc sinh học nh giọt
90 – 95
Bề bùn hoạt tính
90 – 98
Chlorine hóa n ớc thải sau xử lý
98 – 99
(Nguồn: Wastewater Engineering: treatment, reuse, disposal, 1991)
Để thực hiện khử trùng n ớc thải có thể sử dụng các biện pháp nh Chlor hóa,
đây chỉ đề cập đến ph ơng pháp khử
ozon hóa, khử trùng bằng tia h ng ngoại UV.
trùng bằng Chlor hóa, vì ph ơng pháp này t ơng đ i đơn giản, rẻ tiền và hiệu quả
chấp nhận đ ợc.
Bể tiếp xúc đ ợc thiết kế với dòng chảy zic zăc qua từng ngăn để tạo điều kiện
thuận lợi cho quá trình tiếp xúc giữa Chlor và n ớc thải.
b. Tính toán
Giả sử hiệu quả khử trùng sau các công trình xử lý trên là 90%.
L ợng Coliform còn lại sau quá trình xử lý sinh học (sau bể bùn hoạt tính):
(
Trong đó:
)
N0 – S Coliform còn lại sau bể bùn hoạt tính (N0/100ml);
E – Hiệu quả khử trùng của quá trình xử lý sinh học (%);
Ni – S
Coliform trong n ớc thải đầu vào (N0/100ml); Ni = 49x104
MPN/100ml;
Vậy l ợng Coliform bằng:
(
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
)
95
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
Tínhăl
ng Chlorine c n châm vào
Theo QCVN 14:2008/BTNMT, cột B thì s vi khuẩn yêu cầu còn lại sau khi qua bể
tiếp xúc Nt = 5000 MPN/100ml.
Chọn th i gian tiếp xúc t = 30 phút (Điều 7.200 - TCXDVN 51:2008)
Liều l ợng Chlorine cho vào có thể tính toán theo công thức sau:
Trong đó:
Nt – S vi khuẩn Coliform sau th i gian tiếp xúc t;
N0 – S vi khuẩn Coliform vào bể tiếp xúc
Ct – L ợng Chlorine d yêu cầu (mg/l);
t – Th i gian tiếp xúc (phút);
Ph ơng trình trên có thể viết lại nh sau:
(
Vậy Ct = 0,16 (mg Chlorine/l)
)
B ng 4.14 Li uăl
N
c th i
(
)
ng Chlorine cho kh trùng
Li uăl
ng (mg/l)
N ớc thải sinh hoạt đư lắng sơ bộ
5 – 10
N ớc thải kết tủa bằng hóa chất
3 – 10
N ớc thải sau xử lý bể lọc sinh học
3 – 10
N ớc thải sau xử lý bùn hoạt tính
2–8
N ớc thải sau lọc cát
1–5
(Nguồn: Trang 471 – Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp – Tính toán thiết kế
công trình – Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân).
Dựa vào bảng 4.12, do một l ợng Chlorine bị mất đi do oxy hóa các chất khử nh
chất hữu cơ còn lại trong n ớc thải, vì vậy l ợng Chlorine cho vào có thể lấy C = 3
mg/l.
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
96
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
Tínhătoánăkíchăth
cb
Thể tích bể tiếp xúc:
Trong đó:
Q – L u l ợng n ớc thải đ a vào bể tiếp xúc (m3/h);
T – Th i gian tiếp xúc, t = 30 phút;
Chọn chiều sâu lớp n ớc trong bể H = 2,5m. Diện tích mặt thoáng của bể tiếp xúc sẽ
là:
Chiều cao xây dựng của bể:
Chọn diện tích mặt thoáng của bể : F = 4,2 m2.
Chọn bể tiếp xúc g m 2 ngăn, diện tích mỗi ngăn:
Chọn chiều rộng của bể khử trùng là B = 1m.
Vậy chiều dài của bể là:
Chọn chiều dài L = 3,5m.
Thể tích thực tế của bể tiếp xúc:
Tínhătoánăđ
ng ng d năn
c th i
Chọn vận t c n ớc thải chảy trong ng là v = 1,2 m/s.
Đ
ng kính ng dẫn n ớc thải:
√
√
Chọn ng dẫn n ớc thải vào và ra của bể khử trùng là ng PVC, có D = 80mm.
Tính hóa ch t kh trùng
L u l ợng thiết kế
: Q = 500 m3/ngđ
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
97
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
L ợng Chlorine cho vào, ta tính đ ợc là Ct = 0,16 (mg Chlorine/l). Do một l ợng
Chlorine bị mất đi trong quá trình oxy hóa các chất hữu cơ, cho nên ta chọn liều l ợng
Chlornie cho vào bể là 3 mg/l.
Liều l ợng Chlorine
: C = 3 mg/l
L ợng Chlorine tiêu thụ trong 1 ngày:
⁄
Giả sử hóa chất sử dụng là khí Clo. Chọn 01 bơm định l ợng để bơm hóa chất có
Model D – 050N – 30/I có Q = 4 l/h của hãng Doseuro – Italy.
B ng 4.15 Tóm t t các thông s thi t k b ti p xúc kh trùng
STT
1
Ký hi u
Đ năv
Giá tr
t
phút
30
Chiều dài
L
mm
3500
Chiều rộng
B
mm
1000
Chiều cao công tác
H
mm
2500
Chiều cao xây dựng
Hxd
mm
3000
ngăn
2
Thông s
Th i gian tiếp xúc
2
Kích th ớc của bể
3
S ngăn của bể
4
Đ
ng ng dẫn n ớc thải
D
mm
80
5
Thể tích xây dựng của bể
Wt
m3
10,5
6
L ợng Chlorine tiêu thụ trong 1 ngày
M
kg/ngày
1,5
4.2.9 B nén bùn
a. Nhi m v
Bùn từ bể lắng đợt II có độ ẩm cao 99,4 – 99,7%. Nhiệm vụ của bể nén bùn là
làm giảm độ ẩm của bùn hoạt tính d bằng cách lắng (nén) cơ học để đạt đ ợc độ ẩm
thích hợp (94 – 96%) phục vụ cho việc xử lý bùn. Ngoài ra, bể nén bùn còn nén bùn
t ơi từ bể lắng đợt I sang. Chọn ph ơng pháp nén bùn trọng lực để tính toán thiết kế
cho bể nén bùn.
Nén bùn bằng ph ơng pháp trọng lực th
ng đ ợc thực hiện trong các bể nén
bùn có hình dạng gần gi ng nh bể lắng đứng hoặc bể lắng ly tâm. Bùn hoạt tính d
từ bể lắng đợt II và bùn t ơi từ bể lắng đợt I đ ợc đ a vào ng phân ph i bùn
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
trung
98
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
tâm bể. D ới tác dụng của trọng lực, bùn sẽ lắng và kết chặt lại. Sau khi nén, bùn sẽ
đ ợc tháo ra
đáy bể. So với bể lắng ly tâm thì bể nén bùn kiểu ly tâm có công suất
dàn gạt bùn lớn hơn, độ d c
một lớp bùn
đáy bể lớn hơn. Trong quá trình vận hành, phải giữ lại
đáy bể để giúp bùn kết chặt nhanh hơn.
b. Tính toán
L ợng bùn cần xử lý bao g m:
Bùn t ơi từ bể lắng I có Q1 = 1,2 m3/ngày
M1 = 84,36 kgSS/ngày
Bùn sinh học từ bể lắng đợt II có Q2 = 0,828 m3/ngày
M2 = 31,68 kgSS/ngày
M = M1 + M2 = 84,36 + 31,68 = 116,04 kgSS/ngày
Định kỳ 3 ngày mới rút bùn từ bể lắng I và bể lắng II sang bể nén bùn, nên t ng l ợng
bùn vào bể nén bùn trong ngày rút bùn sẽ là:
⁄
B ng 4.16 Các thông s thi t k b nén bùn tr ng l c
T i tr ng ch t r n
N ngăđ bùn sau nén
(kg/m2.ngày)
(%)
Cặn t ơi
98 – 146
8 – 10
Cặn t ơi đư kiềm hóa bằng vôi
98 – 122
7 – 12
Cặn t ơi + bùn từ bể lọc sinh học
49 – 59
7–9
Cặn t ơi + bùn từ bể bùn hoạt tính
29 – 49
4–7
Bùn từ bể lọc sinh học
39 – 49
7–9
Bùn hoạt tính d
24 – 29
2,5 – 3
293
12 – 15
Thông s thi t k
Bùn từ xử lý bậc cao + vôi
(Nguồn: Trang 397 – Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp – Tính toán thiết kế
công trình – Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân)
Dựa vào bảng 4.14, chọn tải trọng chất rắn t ng cộng là 30 kg/m2.ngày.
Diện tích bề mặt bể nén bùn:
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
99
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
Đ
ng kính của bể nén bùn:
√
Chiều cao công tác của bể nén bùn:
√
Trong đó:
q0 – Tải trọng tính toán lên diện tích mặt thoáng của bể nén bùn (m3/m2.h) và
phụ thuộc vào n ng độ bùn hoạt tính dẫn vào bể nén bùn;
q0 = 0,5 m3/m2.h ứng với n ng độ bùn hoạt tính từ 1500 – 3000 mg/l;
q0 = 0,3 m3/m2.h ứng với n ng độ bùn hoạt tính từ 5000 – 8000 mg/l;
n ng độ bùn hoạt tính = 8000 mg/l. Chọn q0 = 0,3 m3/m2.h
t – Th i gian nén bùn (h). (theo bảng 7.29 – Điều 7.152 – TCXDVN 51:2008, t
= 9 -11h). Chọn t = 10h;
Chiều cao t ng cộng của bể nén bùn ly tâm:
Trong đó:
h1 – Khoảng cách từ mực n ớc đến thành bể (m), h1 = 0,4m;
h2 – Chiều cao lớp bùn và lắp đặt thiết bị gạt bùn
đáy (m). Khi dùng hệ th ng
thanh gạt bùn, h2 = 0,3m;
h3 – Chiều cao tính từ đáy bể đến mức bùn (m), h3 = 1m;
Đ
ng kính ng trung tâm:
Chiều cao ng trung tâm:
Tínhătoánăđ
ng ng d năn
c sau khi nén bùn
Hàm l ợng TS0 vào bể nén bùn:
Trong đó:
Q1 – Hàm l ợng bùn từ bể lắng I vào bể nén bùn (m3/ngày);
Q2 – Hàm l ợng bùn từ bể lắng I vào bể nén bùn (m3/ngày);
TS1 – N ng độ bùn từ bể lắng I (%)
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
100
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
TS2 – N ng độ bùn từ bể lắng I (%)
Vậy hàm l ợng bùn TS0 bằng:
Theo bảng 4.16, hàm l ợng bùn sau khi nén là 4%.
Dựa vào sự cân bằng kh i l ợng chất rắn, xác định l u l ợng bùn nén cần xử lý:
Trong đó: Q – Thể tích bùn vào bể nén (m3/h);
Thể tích bùn t ng cộng vào bể nén bùn là (1,2 + 0,828) m3/ngày x 3 ngày = 6,08 m3
6,1 m3 (do định kỳ 3 ngày mới rút bùn từ bể lắng đợt I và II sang bể nén bùn, và th i
gian đ a bùn đến bể nén bùn là 2h) Q = 3,05 m3/h.
Vậy thể tích bùn nén là:
⁄
L ợng n ớc tách ra kh i bùn sẽ là:
Tínhătoánăđ
ng ng d năn
c tu n hoàn
⁄
N ớc tách bùn sẽ đ ợc dẫn về bể thu gom.
L u l ợng n ớc tuần hoàn:
⁄
Chọn vận t c n ớc chảy trong ng là 1,5 m/s ( v = 1 – 2 m/s)
Đ
ng kính ng dẫn n ớc tách bùn:
√
√
Chọn ng dẫn n ớc tách bùn là ng PVC, có D = 16mm.
Tínhătoánăđ
ng ng d n bùn v máy ép bùn
L u l ợng bùn đi vào máy ép bùn:
⁄
Vận t c bùn chảy trong ng vb = 0,7 m/s (v = 0,3 – 0,7 m/s)
Đ
ng kính ng dẫn bùn:
√
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
√
101
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
Chọn ng dẫn bùn là ng PVC có D = 40mm
Tínhătoánăb măbùnăsangămáyăépăbùn
Công suất của máy bơm:
Trong đó:
ρ – Kh i l ợng riêng của bùn, ρ = 1020 kg/m3;
η – Hiệu suất chung của bơm, η = 0,7 – 0,8. Chọn η = 0,8;
H – Cột áp của bơm (m), H = 10m;
Chọn 01 máy bơm bùn có Model CWT65 – 1.5KW/50Hz/3P của hãng Shinmaywa –
Nhật Bản.
B ng 4.17 Tóm t t các thông s thi t k b nén bùn
STT
Thông s
Ký hi u
Đ nv
Giá tr
1
Diện tích bề mặt bể nén bùn
F
m2
11,6
2
Đ
D
mm
3800
3
Chiều cao công tác của bể
H
mm
3000
4
Chiều cao t ng cộng của bể
Htc
mm
4700
5
Đ
d
mm
760
6
Chiều cao ng trung tâm
h
mm
2280
7
Hàm l ợng TS0 vào bể nén bùn
TS0
%
3,1
8
Thể tích bùn t ng cộng vào bể nén bùn
Q
m3
6,1
9
L ợng n ớc tách ra kh i bùn
Qn
ớc
m3/h
0,69
10
Đ
Dn
ớc
mm
16
11
L ợng bùn đi vào máy ép bùn
Q
m3/h
0,69
12
Đ
Db
mm
40
13
Công suất của máy bơm
N
KW
0,02
ng kính bể
ng kính ng trung tâm
ng kính ng dẫn n ớc tách bùn
ng kính ng dẫn bùn
4.2.10 Máy ép bùn
a. Nhi m v
Dùng để khử n ớc ra kh i bùn, vận hành d ới chế độ cho bùn liên tục vào thiết
bị. Về nguyên tắc, để tách n ớc ra kh i bùn thì áp dụng các công đoạn:
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
102
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
n định bùn bằng hóa chất
-
Tách n ớc d ới tác dụng của trọng lực
-
Tách n ớc d ới tác dụng của lực ép dây đai nh truyền động cơ khí
b. Tính toán
Chọn thiết bị lọc ép dây đai.
Giảm thể tích bùn, tách n ớc ra kh i bùn đư nén
bể nén bùn phía tr ớc, để dễ dàng
vận chuyển, chôn lấp hơn và giảm thể tích n ớc có thể ngấm vào n ớc ngầm
bãi
chôn lấp.
Tăng hàm l ợng của cặn từ 4% lên 18%.
Máy ép bùn đ ợc lắp đặt cùng với hệ trích ly polymer để đông tụ và tách n ớc trong
bùn.
Bùn đ ợc bơm vào ngăn khuấy trộn cùng polymer để n định bùn r i đi qua hệ th ng
băng tải ép bùn loại n ớc (g m tách n ớc d ới tác dụng của trọng lực và của lực ép
dây đai nh truyền động cơ khí).
Bùn sau khi ép có dạng bánh sẽ đ ợc đ b .
L ợng bùn vào máy ép bùn:
⁄
Dựa vào sự cân bằng kh i l ợng chất rắn, xác định l ợng bùn sau khi ép:
Trong đó:
Q
– Thể tích bùn vào máy ép (m3/h);
Qsau ép – Thể tích bùn sau khi ép (m3/h);
TS0
– N ng độ bùn tr ớc khi ép (%);
TSsau ép – N ng độ bùn sau khi ép (%);
Thể tích bùn sau khi ép bằng:
Vậy l ợng n ớc tách ra kh i bùn sẽ là:
N ớc tách bùn sẽ đ ợc dẫn về bể thu gom
⁄
⁄
Chọn vận t c n ớc chảy trong ng là 1,5 m/s ( v = 1 – 2 m/s)
Đ
ng kính ng dẫn n ớc tách bùn:
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
103
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
√
√
Chọn ng dẫn n ớc tách bùn là ng PVC, có D = 16mm.
Tínhătoánăl
ng polymer châm vào
Kh i l ợng bùn cần ép là 348,12 kg/ngày
S gi hoạt động của thiết bị là 8 gi /ngày
Kh i l ợng bùn cần ép trong 1 gi :
Liều l ợng polymer châm vào là 5 kg/tấn bùn
⁄
L ợng polymer châm vào máy ép bùn trong 1 gi là:
⁄
Hàm l ợng polymer sử dụng là 0,2%
L ợng dung dịch châm vào:
⁄
Chọn máy ép bùn Model TB1000 có Q = 6,5 – 10,5 m3/h của hãng Yuan Chang –
Trung Qu c.
B ng 4.18 Tóm t t các thông s thi t k máy ép bùn
STT
Thông s
Ký hi u
Đ năv
Giá tr
1
Thể tích bùn sau ép
Qsau ép
m3/h
0,15
2
L ợng n ớc tách ra kh i
Qn
ớc
m3/h
0,54
Dn
ớc
mm
16
mbùn
kg/gi
43,51
mpolymer
kg/gi
0,22
bùn
3
Đ
ng kính ng dẫn n ớc
tách bùn
4
Kh i l ợng bùn cần ép
trong 1 gi
5
L ợng polymer cần châm
vào bể trong 1 gi
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
104
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
CH
NGăV
KHAI TOÁN CHI PHÍ XÂY D NG VÀ V N HÀNH C A H
TH NG
5.1
CHIăPHệăĐ UăT
5.1.1 Chi phí xây d ng
B ng 5.1 Chi phí xây d ng
STT
H NG M C
Đ Nă
S.L
Đ NăGIỄ
V
1
Bể thu gom
THÀNH
TI N
m3
33,6
2.000.000
67.200.000
m3
202,5
2.000.000
405.000.000
m3
20,07
2.000.000
40.140.000
m3
31,72
2.000.000
63.440.000
m3
113,4
2.000.000
226.800.000
m3
32,75
2.000.000
65.500.000
m3
10,5
2.000.000
21.000.000
m3
34,02
2.000.000
m2
20
2.000.000
L x B x H = 3 x 2,8 x 4
2
Bể điều hòa
L x B x H = 9 x 5 x 4,5
3
Bể lắng I
D x H = 2,2 x 5,28
4
Bể Anoxic
L x B x H = 4,7 x 1,5 x 4,5
5
Bể Aerotank
L x B x H = 6,3 x 4 x 4,5
6
Bể lắng II
D x H = 2,7 x 5,72
7
Bể khử trùng
L x B x H = 3,5 x 1 x 3
8
Bể nén bùn
68.040.000
D x H = 3,8 x 3
9
Nhà điều hành
T NG C NG
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
40.000.000
997.120.000
105
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
5.1.2 Chi phí thi t b
B ng 5.2 Chi phí thi t b
STT
TÊN THI T B
Đ Nă
V
1
Đ NăGIỄ
S
L
NG
THÀNH
TI N
Song ch n rác
Song chắn rác
Vật liệu: Inox
Bộ
1
1.000.000
1.000.000
Máy
2
18.500.000
37.000.000
Máy
2
25.200.000
50.400.000
Máy
2
10.000.000
20.000.000
Đĩa
36
350.000
12.600.000
Cái
1
1.200.000
1.200.000
Cái
1
1.200.000
1.200.000
Xuất xứ: Việt Nam
2
B thu gom
Bơm chìm:
Cột áp H = 10m
Model: 100BZ43,7 –
3,7KW/50Hz
Xuất xứ: Tsurumi – Nhật Bản
3
B đi u hòa
Máy th i khí
Qkk = 3,7 m3/min
Model: ARH80S1 – 2,1KW
Xuất xứ: Shinmaywa – Nhật Bản
Bơm chìm
Cột áp H = 10m
Model: 80BZ41.5 –
1,5KW/50Hz
Xuất xứ: Tsurumi – Nhật Bản
Đĩa phân ph i khí
L u l ợng khí: Qkhí = 2,4 m3/min
4
B l ng I
ng trung tâm
Vật liệu: Inox dày 1mm
Máng răng c a
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
106
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
Vật liệu: Inox dày 1mm
Bơm bùn
Q = 0,65 – 7,3 m3/min
Cột áp H = 10m
Model: CWT65 –
Máy
1
9.000.000
9.000.000
Máy
1
25.000.000
25.000.000
Máy
2
20.000.000
40.000.000
Đĩa
18
350.000
6.300.000
Cái
1
1.200.000
1.200.000
Cái
1
1.200.000
1.200.000
Cái
1
1,5KW/4P/50Hz
Xuất xứ: Shinmaywa – Nhật Bản
5
B Anoxic
Máy khuấy
Q = 1,8 m3/min
Model: SM250 – 0,25KW/50Hz
Xuất xứ: Shinmaywa – Nhật Bản
6
B Aerotank
Máy th i khí
Qkk = 3,75 m3/min
Model:ARH100S1 – 1,4KW
Xuất xứ: Shinmaywa – Nhật Bản
Đĩa phân ph i khí
L u l ợng khí: 3,6 m3/min
7
B l ng II
ng trung tâm
Vật liệu: Inox dày 1mm
Máng răng c a
Vật liệu: Inox dày 1mm
Bơm bùn tuần hoàn
Q = 0,65 – 7,3 m3/min
Cột áp H = 10m
Model: CWT65 –
9.000.000
9.000.000
1,5KW/4P/50Hz
Xuất xứ: Shinmaywa – Nhật Bản
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
107
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
Bơm bùn d về bể chứa bùn
Q = 0,65 – 7,3 m3/min
Cột áp H = 10m
Model: CWT65 –
Cái
1
9.000.000
9.000.000
B n
1
750.000
750.000
Máy
2
24.000.000
48.000.000
Cái
1
1.200.000
1.200.000
Máy
1
9.000.000
9.000.000
Cái
1
250.000.000
250.000.000
Bộ
1
50.000.000
50.000.000
1,5KW/4P/50Hz
Xuất xứ: Shinmaywa – Nhật Bản
8
B kh trùng
B n chứa hóa chất
Vật liệu: Composit
V = 300 lít
Xuất xứ: Việt Nam
Bơm định l ợng
Q = 4 l/h, f = 50Hz
Model: D – 050N – 30/I
Xuất xứ: Doseuro - Italy
9
Bể chứa bùn
ng trung tâm
Vật liệu: Inox dày 1mm
Bơm bùn
Q = 0,65 – 7,3 m3/min
Cột áp H = 10m
Model: CWT65 –
1,5KW/4P/50Hz.
Xuất xứ: Shinmaywa – Nhật Bản
10
Máy ép bùn
Máy ép bùn dây đai
Model: TB-1000
Xuất xứ: Yuang Chang – Trung
Qu c
11
H th ng t đi u khi n
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
108
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
12
H th ngă đ
ng
ng, van và
Bộ
ph ki n
1
20.000.000
20.000.000
603.050.000
T NG C NG
5.1.3 T ngăchiăphíăđ uăt
T ng chi phi đầu t = t ng chi phí xây dựng + t ng chi phí thiết bị
Tđt = 997.120.000 + 603.050.000= 1.600.170.000VNĐ
5.2
CHI PHÍ V N HÀNH
5.2.1 Chiăphíăđi nănĕng
B ngă5.3ăChiăphíăđi nănĕngătiêuăth trong 1 ngày
STT
THI T B
S
L
1
Bơm chìm
bể thu gom (2
NG
CÔNG
TH I GIAN
ĐI N
SU T
HO T
NĔNGă
(KW)
Đ NG
TIÊU TH
(h/ngày)
(KW)
2
1,71
24
41,04
2
0,71
24
17,04
2
1,99
24
47,76
bơm hoạt động luân phiên)
2
Bơm chìm
bể điều hòa (2
bơm hoạt động luân phiên)
3
Máy th i khí
bể điều hòa
(2 máy hoạt động luân
phiên)
4
Cánh khuấy của bể Anoxic
1
0,25
24
6
5
Máy th i
2
3,01
24
72,24
1
1,5
24
36
1
1,5
24
36
1
1,5
2
3
khí
của
bể
Aerotank (2 máy hoạt động
luân phiên)
6
Bơm bùn tuần hoàn về bể
Anoxic
7
Bơm bùn d
về bể chứa
bùn
8
Bơm bùn sang máy ép bùn
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
109
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
9
Bơm định l ợng hóa chất
1
0,18
24
4,32
10
Bơm định l ợng polymer
1
0,18
20
3,6
11
Máy ép bùn
1
20
20
400
T ngăđi nănĕngătiêuăth
667
Chi phí điện năng cho 1 KW = 1200 VNĐ
Chi phí điện năng cho 1 ngày vận hành: 667 x 1200 = 800.400 VNĐ/ngày.
Chi phí điện năng cho xử lý n ớc thải trong 1 năm:
5.2.2 Chi phí hóa ch t
L
ng hóa ch t Chlorine tiêu th trong 1 ngày
H1 = 1,5 kg/ngày
Đơn giá: 15.000 VNĐ/ngày
L
ng Polymer tiêu th trong 1 ngày
H2 = 0,22 kg/gi = 5,28 kg/ngày
Đơn giá: 100.000 VNĐ/ngày
T ng chi phí hóa ch t tiêu th trong 1 ngày
t ng chi phí hóa chất tiêu thụ trong 1 năm:
T2 = 550.500 x 365 = 200.932.500 (VNĐ/năm)
5.2.3 Nhân công
Trạm xử lý có kỹ s chuyên trách.
L ợng kỹ s = 5.000.000 VNĐ/tháng
S l ợng kỹ thuật viên: 3 ng
i
Th i gian làm việc: 3 ca/ngày
Tiền l ơng: 3.000.000 ng
i/tháng
T ng chi phí nhân công mỗi năm:
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
110
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
5.2.4 Chi phí kh u hao
T ng v n đầu t cơ bản cho hệ th ng xử lý n ớc thải của khu nhà
là T =
1.600.170.000VNĐ.
Chi phí xây dựng cơ bản đ ợc khấu hao trong 20 năm, chi phí máy móc thiết bị
khấu hao trong 10 năm. Vậy t ng chi phí khấu hao trung bình cho mỗi năm đ ợc tính
nh sau:
(
5.2.5 Chi phí b o trì
)
Chi phí bảo trì lấy 2 – 5 % t ng chi phí đầu t năm.
Chi phí bảo trì tính cho một năm là:
5.2.6 Su tăđ uăt
5.3
CHI PHÍ V N HÀNH
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
111
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
CH
NGăVI
QU N LÝ VÀ V N HÀNH H TH NG
6.1
NGUYÊN T C V N HÀNH VÀ B OăD
6.1.1 Nguyên t c v n hành nhà máy x lỦăn
NG THI T B
c th i
Tr ớc khi tiến hành vận hành nhà máy xử lý n ớc thải, phải kiểm tra toàn bộ
hệ th ng xe có an toàn để hoạt động không. Kiểm tra các thiết bị điện, kiểm tra mức
n ớc thải, kiểm tra các thiết bị khắc phục sự c có đầy đủ không…mới tiến hành các
thao tác kh i động hệ th ng.
Trong quá trình vận hành, cán bộ vận hành nhất thiết phải tuân thủ đúng quy
trình vận hành đư đ ợc đào tạo. Vì khi vận hành sai sẽ gây ra sự c dẫn đến h ng thiết
bị hay dẫn đến n ớc sau xử lý không đạt tiêu chuẩn đề ra.
Mọi sự c xảy ra phải tìm cách khắc phục kịp th i. Nếu không thể tự khắc
phục, phải báo cáo cho quản đ c hoặc cho cán bộ kỹ thuật có trách nhiệm xem xét và
xử lý.
6.1.2 Nguyên t c v n hành thi t b
Phải đọc kỹ h ớng dẫn vận hành thiết bị tr ớc khi đ a thiết bị vào sử dụng.
Thiết bị tr ớc khi kh i động phải đ ợc kiểm tra h ớng kỹ l ỡng về ngu n
điện, về chế độ bôi trơn, dầu mỡ… để đảm bảo tuyệt đ i an toàn khi vận hành.
Khi có sự c , phải thực hiện ngay các thao tác trong sách h ớng dẫn khắc phục
sự c đ i với từng thiết bị. Tìm hiểu nguyên nhân gây ra sự c và tìm biện pháp khắc
phục sửa chữa càng sớm càng t t.
Các h ớng dẫn về dự đoán nguyên nhân gây ra sự c và biện pháp khắc phục
đều đ ợc nói rõ trong sách h ớng dẫn vận hành thiết bị của nhà sản xuất kèm theo.
6.1.3 Nguyên t c v n hành máy th i khí
Tr ớc khi kh i động bất kỳ máy th i khí nào, phải chắc rằng tất cả van vào và
ra đư đ ợc m ra thông su t toàn hệ th ng.
Loại b tất cả các vật chất kh i máy th i khí. Công nhân vận hành phải vệ sinh
sạch máy th i khí tr ớc khi kh i động.
Luôn phải đeo nút tai ch ng n khi làm việc gần máy th i khí đang hoạt động.
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
112
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
6.1.4 Nguyên t c b oăd
ng thi t b
Mỗi một thiết bị phải có chế độ bảo d ỡng, bảo trì riêng.
Ph ơng pháp bảo d ỡng đ i với từng thiết bị đ ợc nêu rõ trong sách h ớng
dẫn vận hành thiết bị của nhà sản xuất.
Phải thực hiện chế độ bảo d ỡng, thao tác tiến hành bảo d ỡng, th i gian cần
bảo d ỡng thiết bị (th
ng tính theo gi máy hoạt động) theo sách h ớng dẫn vận
hành thiết bị.
6.2
M T VÀI S
C
TH
NG G P
Nhiệm vụ của trạm xử lý n ớc thải là bảo đảm xả n ớc thải sau khi xử lý vào
ngu n tiếp nhận đạt tiêu chuẩn quy định một cách n định. Tuy nhiên, trong thực tế,
do nhiều nguyên nhân khác nhau có thể dẫn tới sự phá hủy chế độ hoạt động bình
th
ng của các công trình xử lý n ớc thải, nhất là công trình xử lý sinh học. Từ đó
dẫn đến hiệu quả xử lý thấp, không đạt yêu cầu đầu ra.
6.2.1 Tr m x lý
Nguyên nhân ch y u phá h y ch đ ho tăđ ngăbìnhăth
x lỦăn
ng c a tr m
c th i
L ợng n ớc thải đột xuất chảy vào quá lớn hoặc có n ớc thải có n ng độ v ợt
quá tiêu chuẩn thiết kế.
Ngu n cung cấp điện bị ngắt.
Tới th i hạn không kịp th i sửa chữa đại tu các công trình và thiết bị cơ điện.
Công nhân kỹ thuật và quản lý không tuân theo các quy tắc quản lý kỹ thuật, kể
cả kỹ thuật an toàn.
Bi n pháp kh c ph c
Quá tải có thể do l u l ợng n ớc thải chảy vào trạm v ợt quá l u l ợng thiết
kế do phân ph i n ớc và bùn không đúng và không đều giữa các công trình, hoặc do
một bộ phận các công trình phải ngừng lại để đại tu hoặc sửa chữa bất th
ng.
Phải có tài liệu h ớng dẫn về sơ đ công nghệ của toàn bộ trạm xử lý và cấu
tạo của từng công trình. Ngoài các s liệu về kỹ thuật, còn lại phải chỉ rõ l u l ợng
thực tế và l u l ợng thiết kế của các công trình. Để định rõ l u l ợng thực tế cần phải
có sự tham gia chỉ đạo của các cán bộ chuyên ngành.
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
113
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
Khi xác định l u l ợng của toàn bộ công trình phải kể đến trạng thái làm việc
tăng c
ng, tức là một phần các công trình ngừng để sửa chữa hoặc đại tu. Phải bảo
đảm khi ngắt một công trình để sửa chữa thì s còn lại phải làm việc với l u l ợng
trong giới hạn cho phép và n ớc thải phải phân ph i đều giữa chúng.
Để tránh quá tải, phá hủy chế độ làm việc của các công trình, phòng chỉ đạo kỹ
thuật – công nghệ của trạm xử lý phải tiến hành kiểm tra một cách hệ th ng về thành
phần n ớc theo các chỉ tiêu s l ợng, chất l ợng. Nếu có hiện t ợng vi phạm quy tắc
quản lý phải kịp th i chấn chỉnh ngay.
Khi các công trình bị quá tải một cách th
ng xuyên do tăng l u l ợng và n ng
độ n ớc thải phải báo lên cơ quan cấp trên và các cơ quan thanh tra vệ sinh, hoặc đề
nghị m rộng hay định ra chế độ làm việc mới cho công trình. Trong khi ch đợi, có
thể đề ra chế độ quản lý tạm th i cho đến khi m rộng hoặc có biện pháp mới để giảm
tải trọng đ i với trạm xử lý.
Để tránh bị ngắt ngu n điện,
trạm xử lý nên dùng hai ngu n điện độc lập.
6.2.2 Bùn th i
Bùn sẽ bị th i (quá trình yếm khí xảy ra) khi bất cứ loại bùn nào l u lại quá lâu
trong một nơi nh các phễu hoặc các rưnh. Nó cũng có khả năng gây mùi hôi th i,
phát triển chậm chạp và đôi khi đóng thành kh i. Thậm chí một l ợng nh có thể gây
nên sự xáo trộn trong bể thông khí.
Bùn th i có thể xảy ra khi hệ th ng ngừng hoạt động trong một th i gian, hoặc
để l u quá lâu bùn trong bể lắng và làm đặc bùn.
Để khắc phục bùn th i một cách hiệu quả, các bể thông khí phải sục hoàn toàn
và bùn đ ợc bơm th
ng xuyên.
Bùn trong bể lắng thứ cấp tr nên th i có thể phát sinh từ 2 nguyên nhân sau:
-
T c độ bùn h i l u quá thấp, vì vậy việc giữ chất rắn trong bể lắng cu i
cùng quá dài sẽ làm chúng tr nên nhiễm khuẩn và gây mùi.
-
Bơm bùn h i l u không hoạt động hoặc van bị đóng.
Hệ th ng cần đ ợc kiểm tra cẩn thận vài lần một ngày. Bất cứ lúc nào phát hiện
mức đệm bùn trong bể lắng thứ cấp thay đ i tăng cao nhìn thấy rõ thì việc khảo sát sẽ
cần đ ợc tiến hành ngay lập tức. Trong bất cứ tr
ng hợp nói trên nào, việc điều
chỉnh là hiển nhiên để khôi phục lại dòng bùn h i l u càng sớm càng t t.
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
114
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
6.2.3 Ch tăđ c
Chất độc sẽ làm giảm khả năng hoạt động của vi sinh vật hoặc làm chết vi sinh
vật, khi đó hệ th ng bị đảo lộn và dòng ra có chất l ợng kém. Tuy nhiên, khi vấn đề
này xảy ra, bùn thải đ ợc dừng ngay lập tức và toàn bộ bùn đ ợc h i l u quay lại bể
Anoxic.
Những chất độc nh kim loại nặng, axit, thu c trừ sâu sẽ không bao gi đ ợc
đ vào hệ th ng rãnh mà không có sự điều khiển thích hợp.
6.2.4 S n i bùn
Sự n i bùn là hiện t ợng lắng và đóng kh i khá nhiều d ới đáy bể lắng, nh ng
sau khi lắng nó n i lên trên mặt bể lắng thứ cấp thành từng mảng hoặc những hạt nh
cỡ hạt đậu. Việc bùn n i th
ng gây ra váng và bọt (màu nâu) trên mặt bể thông khí
và bể lắng thứ cấp.
Sự n i bùn th
ng là do quá trình denitrat hóa (sự khử Nitơ dạng Nitrat thành
khí Nitơ trong quá trình thiếu khí sinh học). Khi các vi sinh vật trong bùn lắng đư sử
dụng hết oxy hòa tan còn lại trong n ớc thải thì chúng bắt đầu sử dụng oxy trong các
ion Nitrit và Nitrat bằng cách khử chúng thành dạng khí Nitơ phân tử và bóng khí
Nitơ đ ợc tạo ra từ quá trình thiếu khí này. Bóng khí bám vào bông bùn và các bóng
khí này nhẹ lên luôn có xu h ớng n i lên bề mặt bể lắng, đ ng th i kéo luôn cả bông
bùn n i lên. Tình trạng này th
ng gây ra việc n i bùn có màu vàng tại bể lắng thứ
cấp.
Khi hiện t ợng này xuất hiện là biểu hiện chứng t dòng ra đang có chất l ợng
t t nh ng tỷ s F/M đang bị giảm đi, do đó khắc phục vấn đề này bằng cách tăng tỷ s
F/M.
Trong bể lắng còn có thể xảy ra hiện t ợng n i từng tảng bùn đen đư bị th i lên
trên bề mặt bể. Đây là do bùn lắng bị l u lại quá lâu trong bể lắng.
6.2.5 S t o b t
Có thể có nhiều giả thuyết dẫn tới nguyên nhân này, ví dụ nh sự có mặt của
chất hoạt động bề mặt (chất tẩy rửa) trong n ớc thải hoặc cấp khí quá nhiều. Sự tạo
bọt th
ng là do sự duy trì không hợp lý n ng độ MLSS và DO trong bể Aerotank.
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
115
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
Khắc phục bằng cách:
-
Duy trì n ng độ MLSS trong bể Aerotank cao hơn bằng cách tăng th i
gian hoặc l u l ợng bùn h i l u.
-
Giảm cung cấp khí trong su t th i gian l u l ợng đầu vào thấp nh ng vẫn
duy trì mức DO không nh hơn 2 mg/l.
6.3
T
CH C QU N LÝ VÀ AN TOÀN V N HÀNH
6.3.1 T ch c qu n lý
Quản lý trạm xử lý n ớc thải đ ợc thực hiện trực tiếp qua cơ quan quản lý hệ
th ng. Cơ cấu lưnh đạo, thành phần cán bộ kỹ thuật, s l ợng công nhân mỗi trạm tùy
thuộc vào công suất mỗi trạm, mức độ xử lý n ớc thải, mức độ cơ giới lẫn tự động
hóa của trạm.
Cần phải có những yêu cầu sau:
-
Quản lý về các mặt: kỹ thuật an toàn, phòng ch ng cháy n và các biện
pháp tăng hiệu quả xử lý.
-
Tất cả các công trình phải có h sơ sản xuất. Nếu có những thay đ i về
chế độ quản lý công trình thì phải kịp th i b sung vào h sơ đó.
-
Đ i với công trình phải giữ nguyên không đ ợc thay đ i về chế độ công
nghệ.
-
Tiến hành sửa chữa, đại tu đúng th i hạn theo kế hoạch định tr ớc.
-
Lập báo cáo kỹ thuật của trạm xử lý n ớc thải hàng tháng.
-
Nghiên cứu chế độ công tác của từng công trình và dây chuyền, đ ng th i
hoàn chỉnh các công trình và dây chuyền đó.
-
T chức cho công nhân học tập kỹ thuật để nâng cao tay nghề và làm cho
việc quản lý công trình đ ợc t t hơn, đ ng th i phải đ ợc huấn luyện về
an toàn lao động.
6.3.2 Khi làm vi c g n các b Aerotank, b l ng, b đi u hòa
Đi ủng để di chuyển cho nhanh nhẹn. Đế giày có đinh mũ kép tăng khả năng
ch ng tr ợt.
Mặc áo phao khi làm việc xung quanh bể Aerotank.
Sự sinh sôi của tảo trơn trên sàn thao tác phải đ ợc cọ rửa bất cứ khi nào chúng
xuất hiện.
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
116
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
Giữ gìn sạch sẽ khu vực xử lý kh i dầu mỡ chảy ra.
Không để rơi dụng cụ, thiết bị và vật liệu mà có thể tạo ra ảnh h
ng tới quá
trình.
Khu vực xử lý phải có đủ ánh sáng làm việc vào bu i t i, đặc biệt là lúc có sự
c xảy ra.
6.3.3 Khi v n hành và b oăd
ng máy th i khí
Tr ớc khi kh i động bất kỳ máy th i khí nào, phải chắc rằng tất cả van vào và
ra đư đ ợc m thông su t toàn hệ th ng.
Loại b tất cả các vật chất kh i máy th i khí. Tất cả các công nhân vận hành
phải vệ sinh sạch máy th i khí tr ớc khi kh i động.
Luôn phải đeo nút tai ch ng n khi làm việc gần máy th i khí đang hoạt động.
Bất cứ khi nào một máy th i khí tắt đi để bảo d ỡng và sửa chữa thì phải chắc
rằng ngu n điện chính đư đ ợc ngắt, đóng cửa lại và dán nhãn chú ý.
Khi bảo d ỡng máy cần phải tắt máy tr ớc đó ít nhất là 30 phút để nhiệt độ của
máy hạ xu ng vì máy hoạt động sẽ rất nóng có thể gây b ng.
Nếu có trục trặc về điện của môtơ chỉ có các thợ điện có chuyên môn mới đ ợc
phép sửa chữa và khắc phục sự c .
6.3.4 Khi làm vi c v i h th ng phân ph i khí
Khu vực bể thông khí (Aerotank) là nơi đ ợc cho là nguy hiểm và cần phải
đ ợc cảnh báo.
Nếu bể thông khí trong tình trạng không có n ớc mà ngã xu ng có thể bị chấn
th ơng. Do đó, công nhân phải đ ợc bảo vệ bằng dây đai an toàn, dây đai đ ợc gắn
với phần lan can có kết cấu vững chắc sẽ giữ cho ng
i treo lơ lửng trong tr
ng hợp
chẳng may bị ngã.
Khi bể thông khí đầy n ớc có thể gặp rủi ro nếu bị ngã xu ng n ớc b i bể sâu
và sục khí rất mạnh. Khi làm việc với hệ th ng ng phân ph i khí phải có ít nhất 2
ng
i có mặt và 01 trong 2 ng
i phải mặc áo phao cứu hộ hoặc đeo dây đai an toàn
gắn vào lan can phụ thuộc vào tình trạng của bể đầy hay hết n ớc.
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
117
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
6.4
PH
NGăỄNăB O TRÌ H TH NG
6.4.1 B o trì song ch n rác
Th
ng xuyên vớt rác tại song chắn rắc, đ ng th i làm vệ sinh sạch sẽ song
chắn rác để n ớc thải l u thông qua đ ợc dễ dàng.
Rác đ ợc vớt b vào thùng chứa mang tập trung đến bãi rác của khu nhà , hợp
đ ng với công nhân vệ sinh mang đi đến bãi rác tập trung.
6.4.2 B o trì máy th i khí
Bảo trì máy th i khí th
ng xuyên giúp máy vận hành bền và lâu dài. Thực
hành bảo trì t t các hạng mục và tần s liệt kê. Nếu nhà sản xuất đư có kinh nghiệm
vận hành chỉ định thì phải bảo trì th
Ng
ng xuyên hơn.
i vận hành nên quan sát kỹ thực hành và đề phòng an toàn khi vận hành
và bảo trì thiết bị điện. Cần có khoảng không, ánh sáng, thông hơi thích hợp đ i với
việc kiểm tra an toan và vận hành có hiệu quả. Ng
i vận hành nên dùng dụng cụ bảo
vệ tai có hiệu quả đ i với các thiết bị có tiếng n lớn. Trong quyển sách h ớng dẫn
của nhà sản xuất đi kèm với thiết bị đư có sẵn l i h ớng dẫn chi tiết, rõ ràng về cách
vận hành và bảo trì thích hợp. Nên giao sách h ớng dẫn vận hành cho ng
i kiểm tra,
sử dụng máy.
Khi bảo trì máy cần phải tắt máy tr ớc đó ít nhất là 30 phút để nhiệt độ của
máy hạ xu ng vì máy hoạt động sẽ rất nóng có thể gây b ng.
6.4.3 B o trì máyăb m
Th
ng xuyên kiểm tra công tắc điện điều khiển, tất cả các m i n i điện.
Kiểm tra van.
Kiểm tra những tiếng n bất th
ng của bơm.
Kiểm tra mọi thiết bị về mặt lắp đặt và bôi trơn dầu mỡ.
Quan sát bơm, động cơ, dẫn động đ i với những tiếng n bất th
ng, dao động,
nung, khe h .
Kiểm tra các đ
ng xả đ i với việc sắp xếp van và khe h . Kiểm tra m i hàn
bơm và điều chỉnh nếu cần.
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
118
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
CH
NGăVII
K T LU N VÀ KI N NGH
7.1
K T LU N
Đất n ớc ta đang trong th i kỳ công nghiệp hóa hiện đại hóa, song song với nó
là t c độ đô thị hóa khá nhanh và sự gia tăng dân s gâp áp lực ngày càng nặng nề đ i
với môi tr
ng tài nguyên n ớc. Theo đánh giá của các cơ quan chuyên môn, tại các
thành ph lớn hiện nay n ớc thải sinh hoạt cũng không đ ợc xử lý, độ ô nhiễm ngu n
n ớc nơi tiếp nhận n ớc thải đều v ợt quá tiêu chuẩn cho phép, các thông s chất lơ
lửng (SS), BOD, COD, Oxy hòa tan (DO) đều v ợt từ 5 – 10 lần, thậm chí v ợt quá
20 lần tiêu chuẩn cho phép.
Thành ph H Chí Minh với sự phát triển kinh tế và gia tăng về dân s đư hình
thành nhanh chóng các khu đô thị, khu dân c và khu nhà
phát triển theo cả bề rộng
lẫn chiều cao. Chính vì vậy vấn đề đáng quan tâm hiện nay là n ớc thải sinh hoạt của
các khu dân c đó đ ợc xử lý và giải quyết nh thế nào để không gây ô nhiễm cho
ngu n n ớc khi thải ra ngoài môi tr
ng.
Do đó, trong luận văn này, việc xây dựng trạm xử lý n ớc thải sinh hoạt cho
khu nhà
tr
Thu Tâm – Quận 9, Tp.H Chí Minh đư đáp ứng đ ợc yêu cầu về môi
ng, đảm bảo yêu cầu xả thải ra môi tr
ng.
Bên cạnh đó, do một s hạn chế nên luận văn ch a có điều kiện tính toán chính
xác chi phí xây dựng và vận hành nh ng dù chi phí ban đầu có đáng kể thì việc xây
dựng hệ th ng có thể thực hiện đ ợc vì những hiệu quả kinh tế, môi tr
ng về lâu dài
mà hệ th ng mang lại là rất cao. Mặt khác, khả năng hoàn v n có thể thực hiện đ ợc
thông qua việc thu phí n ớc thải tính trên l ợng n ớc tiêu thụ của từng hộ dân.
Hơn nữa, quy trình công nghệ đề xuất thực hiện là quy trình ph biến, không
quá phức tạp về mặt kỹ thuật. Quy trình này hoàn toàn có thể đảm bảo việc xử lý n ớc
thải đạt tiêu chuẩn yêu cầu, đ ng th i còn có khả năng m rộng hệ th ng trong t ơng
lai.
Chính vì vậy việc xây dựng trạm xử lý n ớc thải cho khu nhà
Quận 9 nếu có sự cân bằng giữa các yếu t môi tr
Thu Tâm –
ng, kinh tế, kỹ thuật thì hệ th ng
rất khả thi và có thể áp dụng vào thực tế.
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
119
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
7.2
KI N NGH
Do th i gian thực hiện luận văn có hạn nên các thông s tính toán dựa trên cơ
s tài liệu tham khảo là chính. Nếu có điều kiện cần nghiên cứu các thông s động
học, chạy thử mô hình để hiệu quả xử lý t i u.
Đề nghị khi xây dựng hệ th ng thoát n ớc, ban quản lý cần:
Trong quá trình thực hiện cần đầu t nghiên cứu kỹ hơn các điều kiện
sẵn có tại địa bàn để có thể đ a ra h ớng giải quyết t i u.
Trong quá trình vận hành hệ th ng xử lý n ớc thải, cần theo dõi chất
l ợng n ớc đầu ra th
ng xuyên.
Trong quá trình hoạt động phải có biện pháp khắc phục thấp nhất các sự
c để tăng hiệu quả cho hệ th ng.
Tăng c
ng diện tích cây xanh cho khuôn viên trạm xử lý n ớc thải.
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
120
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
TÀI LI U THAM KH O
Trần Đức Hạ – 2006 – Xử lý n ớc thải đô thị - NXB Khoa học Kỹ thuật.
Trịnh Xuân Lai – 2000 – Tính toán thiết kế các công trình xử lý n ớc thải – NXB Xây
dựng.
Trần Văn Nhân – Ngô Thị Nga – 2005 – Giáo trình công nghệ xử lý n ớc thải – NXB
Khoa học Kỹ thuật.
Lâm Minh Triết – Nguyễn Thanh Hùng – Nguyễn Ph ớc Dân – 2013 – Xử lý n ớc
thải đô thị và công nghiệp – Tính toán thiết kế công trình – NXB Đại học qu c gia
TP.HCM.
Metcalf & Eddy – 2003 – Wastewater Engineering Treatment and Reuse.
Tài liệu bài giảng của TS Lê Hoàng Nghiêm.
TCXDVN 51:2008 – NXB Xây dựng.
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
121
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
PH L C
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
122
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
B MăN
C
TH I CHÌM
TSURUMI
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
123
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
MÁY TH I KHÍ
SHINMAYWA
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
124
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
B MăBỐNă
SHINMAYWA
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
125
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
B MăĐ NH
L
NG
DOSEURO
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
126
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
MÁY ÉP BÙN
YUANG
CHANG
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
127
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
CATALOGUE
NG THÉP M
KẼM
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
128
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 với Q = 500 m3/ngđ
CATALOGUE
NG PVC
SVTH: Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly
GVHD: TS Lê Hoàng Nghiêm
129